JP7274164B2 - Methods for detecting Streptococcus mutans - Google Patents

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本発明は、唾液や歯垢のような口腔内試料の分析により、ストレプトコッカス ミュータンス(Streptococcus mutans)、特に、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスやPA(Protein antigen)-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの保有の有無を検出する方法に関する。 According to the present invention, the presence or absence of Streptococcus mutans, particularly cnm-positive Streptococcus mutans and PA (Protein antigen)-positive Streptococcus mutans, can be determined by analyzing oral samples such as saliva and dental plaque. It relates to a method of detecting.

ストレプトコッカス ミュータンスは、齲蝕の代表的な原因菌であるのみならず、全身疾患とも関連することが知られている。 Streptococcus mutans is known not only to be a representative causative bacterium of dental caries but also to be associated with systemic diseases.

例えば、非特許文献1は、279人の被験者について、I型コラーゲンに結合する表層cnmタンパク質を有するストレプトコッカス ミュータンス(cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス)を唾液中に保有するか否か、脳微小出血を有するか否か、及び認知機能を調べた結果、脳微小出血を有する被検者群は、脳微小出血を有しない被検者群に比べてcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを保有する頻度が高かったこと、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス検出群では非検出群に比べて脳微小出血のリスクが有意に高かったこと(オッズ比=14.3)、及びcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス保有群は認知機能が低かったことを開示している。
非特許文献2も、同様に、51人の被験者について唾液中のcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの有無、及び脳微小出血の有無を調べた結果、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを有する群では脳微小出血の発生が多かったことを開示している。
For example, Non-Patent Document 1 describes whether or not Streptococcus mutans (cnm-positive Streptococcus mutans) having a surface cnm protein that binds to type I collagen is present in saliva of 279 subjects. As a result of investigating whether or not they have and cognitive function, the group of subjects with cerebral microhemorrhages had a higher frequency of carrying cnm-positive Streptococcus mutans than the group of subjects without cerebral microhemorrhages. That, in the cnm-positive Streptococcus mutans detection group, the risk of cerebral microhemorrhage was significantly higher than in the non-detection group (odds ratio = 14.3), and that the cnm-positive Streptococcus mutans group had cognitive function disclosed that it was low.
Non-Patent Document 2 also examined the presence or absence of cnm-positive Streptococcus mutans in saliva and the presence or absence of cerebral microhemorrhage in 51 subjects. It is disclosed that there were many occurrences of

また、非特許文献3は、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスが血中に侵入することで、炎症性腸炎が増悪することを開示している。 Non-Patent Document 3 discloses that infiltration of cnm-positive Streptococcus mutans into the blood exacerbates inflammatory enteritis.

また、非特許文献3、4は、ストレプトコッカス ミュータンスのうち、表層にcnmタンパク質及びPAタンパク質を有する菌株を、高脂肪食を投与したマウスに静脈内投与したところ非アルコール性脂肪性肝炎(NASH:Non-alcoholic steatohepatitis)症状を呈したことを開示している。
近年、アルコール非摂取者でも栄養過剰摂取などにより肝障害が見られるようになり、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD:Non-alcoholic fatty liver disease)と称されている。NAFLDのうち、肝臓の脂肪化と共に炎症性変化や線維化が進行する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、肝硬変やさらに肝臓癌に進行することから、問題視されており、早期発見が必要である。
In addition, Non-Patent Documents 3 and 4, among Streptococcus mutans, strains having cnm protein and PA protein in the surface layer were intravenously administered to mice administered a high-fat diet, and non-alcoholic steatohepatitis (NASH: Non-alcoholic steatohepatitis) symptoms were disclosed.
In recent years, even non-alcoholic people have been found to have liver damage due to excessive intake of nutrients, etc., and it is called non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Among NAFLD, non-alcoholic steatohepatitis (NASH), in which inflammatory changes and fibrosis progresses along with hepatic steatosis, is regarded as a problem because it progresses to liver cirrhosis and even liver cancer, and early detection is necessary. is.

このように、ストレプトコッカス ミュータンス、中でも菌体表層にcnmタンパク質やPAタンパク質を有するストレプトコッカス ミュータンスは、脳微小出血とそれによる脳卒中や認知症、炎症性腸炎、NASHといった重篤な全身疾患と関連している。従って、これらの菌の保有の有無を調べることにより、これらの疾患の発症を予測し、早期に予防することができる。 Thus, Streptococcus mutans, especially Streptococcus mutans having cnm protein and PA protein on the cell surface layer, is associated with cerebral microhemorrhage and serious systemic diseases such as stroke, dementia, inflammatory enteritis, and NASH. ing. Therefore, by examining the presence or absence of these bacteria, the onset of these diseases can be predicted and prevented at an early stage.

口腔内のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法は種々知られている。
一般的に行われているのは、非特許文献2が採用している方法である。この方法では、唾液又は歯垢をMSB(Mitis-Salivarius-Bacitracin)寒天培地に塗布し、2日間培養後、コロニーを採取し、液体培地に接種して1日間培養し、増殖した菌体を回収して、リゾチーム溶菌、RNase処理、及びエタノール沈殿によりDNAを抽出し、ストレプトコッカス ミュータンス遺伝子に特異的なプライマーを用いたPCRを行って、ストレプトコッカス ミュータンスの有無を判定する。この方法は、3~4日間を要する。
Various methods for detecting Streptococcus mutans in the oral cavity are known.
The method adopted by Non-Patent Document 2 is commonly used. In this method, saliva or dental plaque is applied to an MSB (Mitis-Salivarius-Bacitracin) agar medium, cultured for 2 days, colonies are collected, inoculated into a liquid medium, cultured for 1 day, and proliferated cells are recovered. Then, DNA is extracted by lysozyme lysis, RNase treatment, and ethanol precipitation, and PCR is performed using primers specific to the Streptococcus mutans gene to determine the presence or absence of Streptococcus mutans. This method takes 3-4 days.

また、特許文献1は、歯垢に含まれる細菌を界面活性剤(TritonX-100)処理及び煮沸処理により溶菌させ、溶菌液を、ストレプトコッカス ミュータンスのトランスグルコシダーゼ遺伝子を増幅できるプライマーを用いたLAMP(Loop-mediated isothermal amplification)法に供し、DNA増幅の副産物であるピロリン酸マグネシウムによる白濁を目視で確認することで、ストレプトコッカス ミュータンスの有無を判定する方法を開示している。この方法は、数日にわたる培養は要さないが、界面活性剤処理及び煮沸処理を行わなければならず、煩雑である。
また、歯垢は被検者自身が簡単に採取できるものではないため、特許文献1の方法は、多人数を対象とする集団検診に適していない。
In addition, Patent Document 1 discloses that bacteria contained in dental plaque are lysed by surfactant (Triton X-100) treatment and boiling treatment, and the lysed solution is LAMP ( It discloses a method for determining the presence or absence of Streptococcus mutans by subjecting it to loop-mediated isothermal amplification and visually confirming cloudiness due to magnesium pyrophosphate, which is a by-product of DNA amplification. Although this method does not require culturing for several days, it is complicated because it requires surfactant treatment and boiling treatment.
In addition, the method of Patent Document 1 is not suitable for mass examinations targeting a large number of people because dental plaque cannot be easily collected by the subject himself/herself.

また、特許文献2は、唾液をMSB寒天培地に塗布し、2日間培養し、コロニーを採取し、液体培地に接種して18時間培養し、培養菌液を試薬と反応させて液色変化によりストレプトコッカス ミュータンスを検出する方法を開示している。この方法は、約3日間を要する。 In Patent Document 2, saliva is applied to an MSB agar medium, cultured for 2 days, colonies are collected, inoculated into a liquid medium and cultured for 18 hours, and the cultured fungus solution is reacted with a reagent to change the liquid color. A method for detecting Streptococcus mutans is disclosed. This method takes about 3 days.

このように、口腔内試料からストレプトコッカス ミュータンスを検出する従来の方法は、3~4日を要するか、又は手間のかかる工程を含む方法である。
ストレプトコッカス ミュータンスの保有の有無を集団検診などで検査する場合、多数の被験試料を検査するため、簡単な操作で短時間に結果が得られることが求められる。また、ストレプトコッカス ミュータンスの検出検査と並行して、脳の画像検査や血液検査などを行うことも想定されるが、早期診断を行うためには、それらの検査よりストレプトコッカス ミュータンスの検出結果の判明が遅くなることは避けるべきである。また、煩雑な工程を含まないことは、検査精度を良くするためにも求められることである。
Thus, conventional methods for detecting Streptococcus mutans from oral samples require 3-4 days or involve laborious steps.
When examining the presence or absence of Streptococcus mutans in a group medical examination, etc., a large number of test samples are examined, so it is required that the results can be obtained in a short time with a simple operation. In parallel with the Streptococcus mutans detection test, brain imaging tests and blood tests may be performed. should be avoided. In addition, not including complicated steps is also required to improve inspection accuracy.

特許第4359699号Patent No. 4359699 特許第5747370号Patent No. 5747370

SCIENTIFIC REPORTS 6:38561(2016)SCIENTIFIC REPORTS 6:38561 (2016) Oral Diseases(2015)21,886-893Oral Diseases (2015) 21, 886-893 大阪大学歯学雑誌,62(1)P.15-17Journal of Osaka University Dentistry, 62(1) P.15-17 SCIENTIFIC REPORTS 6:36886(2016)SCIENTIFIC REPORTS 6:36886 (2016)

本発明は、口腔内試料中のストレプトコッカス ミュータンスの有無を簡単な操作で短時間に検出できる方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method capable of detecting the presence or absence of Streptococcus mutans in an intraoral sample by a simple operation in a short period of time.

本発明者は、上記課題を解決するために研究を重ね、以下の知見を得た。
即ち、唾液、歯垢といった口腔内試料を、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地に塗布して培養し、この固体培地上に生育した菌体を使って、ストレプトコッカス ミュータンス染色体の部分配列を標的とした核酸増幅を行うことによりストレプトコッカス ミュータンスの有無を検出する方法において、この固体培地での培養を40時間以内の短い時間とし、固体培地上に生育した菌を集菌用液で回収し、回収液を核酸増幅に供することで、煩雑な操作を要さず短時間に、ストレプトコッカス ミュータンスの有無を検出することができる。
The present inventor has made extensive research to solve the above problems, and has obtained the following findings.
That is, oral samples such as saliva and dental plaque are coated on a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans and cultured, and the cells grown on this solid medium are used to obtain Streptococcus mutans chromosome In the method for detecting the presence or absence of Streptococcus mutans by performing nucleic acid amplification targeting a partial sequence of, the culture on this solid medium is set to a short time of 40 hours or less, and the bacteria grown on the solid medium are used for harvesting The presence or absence of Streptococcus mutans can be detected in a short period of time without complicated operations by recovering with a liquid and subjecting the recovered liquid to nucleic acid amplification.

本発明は、上記知見に基づき完成されたものであり、下記〔1〕~〔9〕を提供する。
〔1〕 唾液、及び歯垢からなる群より選ばれる少なくとも1種の口腔内試料を、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地に塗布して6~40時間培養する培養工程と、固体培地上に生育した菌を集菌用液中に回収する回収工程と、回収液を用いて、ストレプトコッカス ミュータンス染色体の標的配列部分を増幅する核酸増幅を行う核酸増幅工程と、標的配列部分の増幅の有無を判定する判定工程とを含む、ストレプトコッカス ミュータンスの検出方法。
〔2〕 固体培地での培養を、コロニーが目視で観察できる前まで行う、〔1〕に記載の方法。
〔3〕 回収工程の後、回収液中の菌から核酸を抽出する操作を行わずに核酸増幅工程を行う、〔1〕又は〔2〕に記載の方法。
〔4〕 核酸増幅をLAMP法で行う、〔1〕~〔3〕の何れかに記載の方法。
〔5〕 標的配列部分が、cnmタンパク質をコードする遺伝子又はPAタンパク質をコードする遺伝子の全長又は一部を含む配列部分である、〔1〕~〔4〕の何れかに記載の方法。
〔6〕 口腔内試料が唾液である、〔1〕~〔5〕の何れかに記載の方法。
〔7〕 配列番号4に示す塩基配列からなる、ストレプトコッカス ミュータンスのcnmタンパク質遺伝子の部分。
〔8〕 配列番号13の塩基配列からなるプライマー、配列番号14の塩基配列からなるプライマー、配列番号15の塩基配列からなるプライマー、配列番号16の塩基配列からなるプライマー、配列番号17の塩基配列からなるプライマー、及び配列番号18の塩基配列からなるプライマーのセット。
〔9〕 〔1〕に記載のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法に用いる固体培地であって、容器の1又は複数の凹部にストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地が形成されており、その1の凹部に形成された固体培地の表面の面積が0.2~8cmである固体培地。
The present invention has been completed based on the above findings, and provides the following [1] to [9].
[1] a culture step of coating at least one oral cavity sample selected from the group consisting of saliva and dental plaque on a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans and culturing for 6 to 40 hours; , a recovery step of recovering the bacteria grown on the solid medium into a fungus collection solution, a nucleic acid amplification step of performing nucleic acid amplification for amplifying the target sequence portion of the Streptococcus mutans chromosome using the recovery solution, and the target sequence portion A method for detecting Streptococcus mutans, comprising a determination step of determining the presence or absence of amplification of Streptococcus mutans.
[2] The method of [1], wherein the culture on the solid medium is performed until colonies can be visually observed.
[3] The method of [1] or [2], wherein after the recovery step, a nucleic acid amplification step is performed without performing an operation for extracting nucleic acids from the bacteria in the recovery solution.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the nucleic acid is amplified by the LAMP method.
[5] The method of any one of [1] to [4], wherein the target sequence portion is a sequence portion containing the entire length or part of a gene encoding a cnm protein or a gene encoding a PA protein.
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the intraoral sample is saliva.
[7] a portion of the Streptococcus mutans cnm protein gene, which consists of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO:4;
[8] a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13, a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14, a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15, a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16, a primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 and a set of primers consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 18.
[9] A solid medium used in the method for detecting Streptococcus mutans according to [1], wherein a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans is formed in one or more recesses of the container. , a solid medium having a surface area of 0.2 to 8 cm 2 formed in the concave portion of 1.

口腔内試料中のストレプトコッカス ミュータンスを検出する従来の方法は、培養に3~4日間を要して短時間に結果を得ることができないか、又は、培養後の菌体から核酸を抽出するなどの煩雑な操作が必要であり、何れにしても、簡便に行うことができなかった。
この点、本発明方法は、固体培地での培養時間を40時間以内の(最大1日半の)、例えばコロニーが形成されない程度の短時間にすることができ、また、液体培地での培養を要さないため、全体として、非常に短時間でストレプトコッカス ミュータンスの有無を判定することができる。本発明方法は、被験試料を採取した日、或いは試験開始した日のうちに結果を出すこともできる。
また、本発明方法は、増殖させた菌体から核酸を抽出する操作を行わなくても、ストレプトコッカス ミュータンスが存在していれば、その染色体の標的配列部分を特異的に増幅することができ、非常に簡便である。
Conventional methods for detecting Streptococcus mutans in oral samples require 3 to 4 days for culturing, and results cannot be obtained in a short time, or nucleic acids are extracted from bacterial cells after culturing. In any case, it was not possible to carry out easily.
In this regard, the method of the present invention can reduce the culture time in a solid medium to 40 hours or less (maximum of 1.5 days), for example, a short period of time such that colonies are not formed, and the culture in a liquid medium can be reduced. As a whole, the presence or absence of Streptococcus mutans can be determined in a very short time. The method of the present invention can also provide results on the day the test sample is taken or the day the test is started.
In addition, the method of the present invention can specifically amplify the target sequence portion of the chromosome if Streptococcus mutans is present, without performing an operation for extracting nucleic acid from the grown cells. It is very convenient.

また、本発明方法は、口腔内試料を固体培地に塗布して培養する時間が非常に短いにも拘らず、例えば直径1cm程度のチューブ内に作製したような培養可能面積が小さい固体培地を用いても、ストレプトコッカス ミュータンスが存在していれば、その後の核酸増幅によりストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。本発明方法では、このように小スケールで培養できるため、集団検診などで多数の被験試料を検査するのに適している。
また、本発明方法は、口腔内試料を固体培地に塗布して培養する時間が非常に短いにも拘らず、歯垢と異なり菌密度が少ない唾液を被験試料として用いても、ストレプトコッカス ミュータンスが存在していれば、その後の核酸増幅によりストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。唾液は、歯垢と異なり、被検者自身が簡単に採取できるため、本発明方法は、多人数を対象とする集団検診に適している。
In addition, the method of the present invention uses a solid medium with a small cultivable area, such as a tube with a diameter of about 1 cm, even though the time for coating and culturing an intraoral sample on a solid medium is very short. However, if Streptococcus mutans is present, subsequent nucleic acid amplification can detect Streptococcus mutans. Since the method of the present invention can be cultured on a small scale in this way, it is suitable for testing a large number of test samples in group medical examinations and the like.
In addition, in the method of the present invention, Streptococcus mutans can be detected even when saliva, which has a low bacterial density unlike dental plaque, is used as a test sample, even though the time for coating and culturing an oral cavity sample on a solid medium is very short. If present, Streptococcus mutans can be detected by subsequent nucleic acid amplification. Unlike dental plaque, saliva can be easily collected by the subject himself/herself, so the method of the present invention is suitable for mass examination of a large number of people.

このように、本発明方法は、多数の被験試料を簡便に短時間で処理できるため、病院検査や集団検診などに組み込み易い。それにより、多数の被験者について、脳微小出血とそれによる脳卒中や認知症、炎症性腸炎、NASHとそれによる肝硬変や肝臓癌の発症などを予測し、早期に予防できるようになり、医療費の削減につながる。 As described above, the method of the present invention can easily process a large number of test samples in a short period of time, so that it can be easily incorporated into hospital examinations, mass examinations, and the like. As a result, it will be possible to predict cerebral microhemorrhage and the associated stroke, dementia, inflammatory bowel disease, NASH and the associated liver cirrhosis and liver cancer in a large number of subjects, enabling early prevention and reduction of medical costs. leads to

また、ストレプトコッカス ミュータンスが検出されれば、薬剤による口腔内洗浄、ストレプトコッカス ミュータンスの増殖を抑制するラクトバチルス ロイテリ(Lactobacillus reuteri)L8020株の摂取などにより、ストレプトコッカス ミュータンスを静菌することができる。それにより、う蝕を始めとして、脳微小出血とそれによる脳卒中や認知症、炎症性腸炎、NASHとそれによる肝硬変や肝臓癌の発症などを抑制することができる。 In addition, if Streptococcus mutans is detected, it can be bacteriostatic by washing the oral cavity with a drug, taking Lactobacillus reuteri L8020 strain that inhibits the growth of Streptococcus mutans, or the like. As a result, it is possible to suppress dental caries, cerebral microhemorrhage and the resulting stroke, dementia, inflammatory enteritis, NASH and the development of liver cirrhosis and liver cancer due to the same.

トランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用プライマーセット、及びcnmタンパク質遺伝子増幅用プライマーセットの検出感度を示す図である。FIG. 2 shows the detection sensitivity of a transglucosidase gene amplification primer set and a cnm protein gene amplification primer set. 唾液の培養法を検討した結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of examining methods for culturing saliva. LAMP法によるストレプトコッカス ミュータンスの検出感度を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the detection sensitivity of Streptococcus mutans by the LAMP method. cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスとcnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスが混在する場合にも、cnmタンパク質遺伝子をターゲットとしたLAMP法でDNAを増幅することによりcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出できたことを示す図である。Fig. 2 shows that even when cnm-positive Streptococcus mutans and cnm-negative Streptococcus mutans coexist, cnm-positive Streptococcus mutans could be detected by amplifying DNA by the LAMP method targeting the cnm protein gene. is. cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスとcnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスが混在する場合にも、cnmタンパク質遺伝子をターゲットとしたPCR法でDNAを増幅することによりcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出できたことを示す図である。Fig. 1 shows that even when cnm-positive Streptococcus mutans and cnm-negative Streptococcus mutans coexist, cnm-positive Streptococcus mutans could be detected by amplifying DNA by PCR targeting the cnm protein gene. is. 内直径9mmのマイクロチューブ内に斜め45度に傾けて作製したMSB寒天培地を用いて唾液を培養した場合も、LAMP法でDNAを増幅することによりcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出できたことを示す図である。It was found that cnm-positive Streptococcus mutans could be detected by amplifying DNA by the LAMP method even when saliva was cultured using an MSB agar medium prepared at an angle of 45 degrees in a microtube with an inner diameter of 9 mm. FIG. 4 is a diagram showing;

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法は、唾液、及び歯垢からなる群より選ばれる少なくとも1種の口腔内試料を、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地に塗布して6~40時間培養する培養工程と、固体培地上に生育した菌を集菌用液中に回収する回収工程と、回収液を用いて、ストレプトコッカス ミュータンス染色体の標的配列部分を増幅する核酸増幅を行う核酸増幅工程と、標的配列部分の増幅の有無を判定する判定工程とを含む方法である。
The present invention will be described in detail below.
In the method for detecting Streptococcus mutans of the present invention, at least one oral cavity sample selected from the group consisting of saliva and dental plaque is coated on a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans. A culture step of culturing for ~40 hours, a recovery step of recovering the bacteria grown on the solid medium into a fungus collection solution, and using the recovery solution, carry out nucleic acid amplification to amplify the target sequence portion of the Streptococcus mutans chromosome. The method includes a nucleic acid amplification step and a determination step of determining the presence or absence of amplification of a portion of the target sequence.

口腔内試料
被験試料としては、唾液、及び歯垢の1種以上を用いることができる。
歯垢は細菌の塊であるため、ストレプトコッカス ミュータンスが含まれているとすればその菌密度は非常に高い。従って、培養により菌数を増やし易く、増幅させた核酸を検出し易い。しかし、歯垢は、通常、被検者自身が採取することができないため、ストレプトコッカス ミュータンス検査を簡単に行うためには、唾液を用いることが望ましい。ところが、唾液中の菌密度は低いため、従来のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法では、比較的長い時間培養しなければならなかった。この点、本発明方法であれば、唾液を用いても、短時間の培養と核酸増幅によりストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。従って、唾液は、本発明方法の好適な対象試料である。
As an intraoral sample test sample, one or more of saliva and dental plaque can be used.
Since dental plaque is a mass of bacteria, its bacterial density is very high if it contains Streptococcus mutans. Therefore, it is easy to increase the number of bacteria by culturing, and it is easy to detect the amplified nucleic acid. However, since dental plaque cannot usually be collected by the subject himself/herself, it is desirable to use saliva in order to easily perform the Streptococcus mutans test. However, since the density of bacteria in saliva is low, conventional methods for detecting Streptococcus mutans have required culturing for a relatively long time. In this respect, according to the method of the present invention, Streptococcus mutans can be detected by short-time culture and nucleic acid amplification even using saliva. Therefore, saliva is a suitable target sample for the method of the present invention.

固体培地
ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地としては、ストレプトコッカス ミュータンスが特異的に高い耐性を示す薬剤であるバシトラシンを含む固体培地を用いることができる。固体培地中のバシトラシン濃度は、0.05~0.5Units/mL程度とすればよく、中でも0.1~0.3Units/mLが好ましく、0.2Units/mLがより好ましい。
また、培地が比較的高濃度のショ糖を含むと、夾雑菌の生育は困難となるが、ストレプトコッカス ミュータンスは増殖することができるため、固体培地は、例えば5~30重量%、中でも10~25重量%、中でも15~20重量%のショ糖を含むことが好ましい。
固体培地は代表的には寒天培地とすればよい。
本発明において、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地は、ストレプトコッカス ミュータンス以外の菌を全く増殖させないものに限定されず、ストレプトコッカス ソブリナス(Streptococcus sobrinus)などのストレプトコッカス ミュータンス以外の菌が、本発明方法の結果に影響しない程度に増殖するものであってもよい。
ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地としては、MSB固体培地、TYCSB(Trypticase-yeast-cysteine-sucrose-bacitracin)固体培地などが挙げられる。
Solid Medium As a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans, a solid medium containing bacitracin, a drug to which Streptococcus mutans specifically exhibits high resistance, can be used. The concentration of bacitracin in the solid medium may be about 0.05 to 0.5 Units/mL, preferably 0.1 to 0.3 Units/mL, more preferably 0.2 Units/mL.
In addition, if the medium contains a relatively high concentration of sucrose, growth of contaminants becomes difficult, but Streptococcus mutans can grow. It preferably contains 25% by weight, especially 15-20% by weight of sucrose.
A solid medium is typically an agar medium.
In the present invention, the solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans is not limited to one that does not grow bacteria other than Streptococcus mutans, and bacteria other than Streptococcus mutans such as Streptococcus sobrinus. However, it may grow to the extent that it does not affect the results of the method of the present invention.
Examples of solid media capable of selectively growing Streptococcus mutans include MSB solid media and TYCSB (Trypticase-yeast-cysteine-sucrose-bacitracin) solid media.

固体培地は、容器の1又は複数の凹部に形成すればよい。容器の形状は特に限定されないが、皿状容器、筒袋状容器のような単一の凹部を有する容器、複数の皿状又は筒袋状の凹部が設けられた容器、複数の筒袋状容器のセットなどが挙げられる。例えば、シャーレ、マイクロチューブ、マルチウェルプレートなどの汎用品を利用することができる。 A solid medium may be formed in one or more recesses of the container. Although the shape of the container is not particularly limited, it may be a dish-shaped container, a container having a single concave portion such as a tube-shaped container, a container provided with a plurality of dish-shaped or tubular bag-shaped concave portions, or a plurality of tubular bag-shaped containers. and the like. For example, general-purpose products such as Petri dishes, microtubes, and multiwell plates can be used.

容器の1の凹部に形成される固体培地の表面積(培養可能面積)は、0.2cm以上、0.5cm以上、1cm以上、2cm以上、3cm以上、4cm以上、5cm以上、10cm以上、20cm以上、又は50cm以上などとすることができる。また、100cm以下、80cm以下、50cm以下、30cm以下、20cm以下、15cm以下、10cm以下、8cm以下、7cm以下、6cm以下、5cm以下、4cm以下、3cm以下、2cm以下、又は1cm以下などとすることができる。
シャーレ、マイクロチューブ、マルチウェルプレートなどの凹部に固体培地を作製すれば、この程度の表面積の培地が得られる。
固体培地を収容する容器は、1の凹部の断面が円形のものが汎用されているが、その場合の内直径は、例えば、0.5cm以上、1cm以上、1.5cm以上、2cm以上、4cm以上、6cm以上、又は8cm以上などとすることができる。また、10cm以下、8cm以下、6cm以下、5cm、4cm以下、3cm以下、2cm以下、又は1cm以下などとすることができる。
本発明は、本発明のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法に用いる、又は本発明のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法に用いるための、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地(特に、容器の1の凹部に形成された固体培地の表面の面積が0.2~8cmである固体培地)を提供する。
The surface area (cultivable area) of the solid medium formed in the recess 1 of the container is 0.2 cm 2 or more, 0.5 cm 2 or more, 1 cm 2 or more, 2 cm 2 or more, 3 cm 2 or more, 4 cm 2 or more, 5 cm 2 or more . It can be 10 cm 2 or more, 20 cm 2 or more, or 50 cm 2 or more. 100 cm 2 or less, 80 cm 2 or less, 50 cm 2 or less, 30 cm 2 or less, 20 cm 2 or less, 15 cm 2 or less, 10 cm 2 or less, 8 cm 2 or less, 7 cm 2 or less , 6 cm 2 or less, 5 cm 2 or less, 4 cm 2 or less, It can be 3 cm 2 or less, 2 cm 2 or less, 1 cm 2 or less, and the like.
A medium with a surface area of this level can be obtained by preparing a solid medium in a concave portion of a Petri dish, microtube, multiwell plate, or the like.
Containers for containing solid culture media generally have one concave portion with a circular cross-section. , 6 cm or more, or 8 cm or more. In addition, it can be 10 cm or less, 8 cm or less, 6 cm or less, 5 cm, 4 cm or less, 3 cm or less, 2 cm or less, or 1 cm or less.
The present invention provides a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans for use in the method for detecting Streptococcus mutans of the present invention, or for use in the method for detecting Streptococcus mutans of the present invention (particularly, A solid medium having a surface area of 0.2 to 8 cm 2 formed in one recess) is provided.

本発明方法は、このような小表面積の固体培地を用いてもストレプトコッカス ミュータンスを検出できるため、多数の被験試料を扱うのに適している。
特に、固体培地を斜面培地として成形すれば、表面積を広げることができるため、小サイズの容器を用いて、より多くの菌を増殖させることができるようになる。
Since the method of the present invention can detect Streptococcus mutans even with such a small surface area solid medium, it is suitable for handling a large number of test samples.
In particular, if the solid medium is formed as a slant medium, the surface area can be expanded, so that a small-sized container can be used to grow more bacteria.

口腔内試料の塗布・培養
歯垢は、スケーラーなどでかき取った一かきの量をそのまま、又は少量の水などに懸濁して固体培地に塗布すればよい。それ以上の量の歯垢を使用してもよい。
また、唾液は、そのまま固体培地に塗布すればよい。唾液の塗布量は、10μL以上、20μL以上、50μL以上、又は100μL以上などとすることができる。また、唾液量の上限は特に限定されないが、200μLもあれば十分である。また、150μL、100μL以下、又は50μL以下などとすることができる。
Application and culture of intraoral sample The plaque scraped off with a scaler or the like may be applied to the solid medium as is or after being suspended in a small amount of water or the like. Greater amounts of plaque may be used.
Alternatively, the saliva may be directly applied to the solid medium. The amount of saliva applied can be 10 μL or more, 20 μL or more, 50 μL or more, or 100 μL or more. Also, the upper limit of the amount of saliva is not particularly limited, but 200 μL is sufficient. Also, it can be 150 μL, 100 μL or less, or 50 μL or less.

次いで、口腔内試料を塗布した固体培地をストレプトコッカス ミュータンスの生育に適した温度下に置くことで培養する。
培養時間は、6時間以上であり、8時間以上が好ましく、10時間以上がより好ましい。また、培養時間は、40時間以下であり、24時間以下が好ましく、12時間以下がより好ましい。本発明方法では、培養を、固体培地上にコロニーが目視又は肉眼で(即ち、顕微鏡などを用いずに)確認できる前までとすることができる。培養時間を長くして菌数を増やす方がストレプトコッカス ミュータンスを検出し易いが、本発明方法では、このような短時間の培養でもストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。本発明方法はこのように培養時間を短くすることができるため、口腔内試料を採取した日に結果を出すこともできる。
培養温度は、30~45℃、中でも35~40℃、中でも37℃程度とすればよい。
Next, the solid medium coated with the intraoral sample is placed under a temperature suitable for the growth of Streptococcus mutans for culturing.
The culture time is 6 hours or longer, preferably 8 hours or longer, and more preferably 10 hours or longer. The culture time is 40 hours or less, preferably 24 hours or less, more preferably 12 hours or less. In the method of the present invention, culturing can be continued until colonies can be visually or macroscopically (ie, without using a microscope or the like) visible on the solid medium. Although it is easier to detect Streptococcus mutans by increasing the culture time to increase the number of bacteria, the method of the present invention can detect Streptococcus mutans even with such short-time culture. Since the method of the present invention allows for such a short incubation time, results can also be obtained on the same day that the intraoral sample is taken.
The culture temperature may be 30 to 45°C, especially 35 to 40°C, especially about 37°C.

集菌
培養後の固体培地の表面(培養面)を集菌用液で洗い、集菌用液を回収することで集菌する。この際、滅菌したコンラージ棒や白金耳などで固体培地上の菌を集菌用液中に擦り取ってもよい。
After culturing , the surface (culture surface) of the solid medium is washed with a liquid for collecting bacteria, and the liquid for collecting bacteria is recovered to collect the bacteria. At this time, the bacteria on the solid medium may be scraped into the fungus-collecting solution with a sterilized Conlarge rod, platinum loop, or the like.

集菌に用いる液は、核酸増幅を阻害する成分を含まないものであればよい。なお、このような成分が、核酸増幅を阻害しない量含まれていても良い。核酸増幅を阻害する成分としては、EDTAのようなキレート剤、SDSのような界面活性剤、タンパク質分解酵素、強酸、強アルカリなどが挙げられる。
DNAポリメラーゼの活性には2価陽イオンが必要であることから、DNAポリメラーゼ活性を阻害しないためにはキレート剤は含まれないことが望ましいが、DNA分解酵素の活性にも2価陽イオンが必要であることから、DNA分解酵素の活性を抑制するためにはキレート剤が含まれることが望ましい。従って、核酸増幅反応液は適切な濃度の2価陽イオンを含む必要がある。集菌用液がキレート剤を含む場合、核酸増幅反応液中に持ちこまれるキレート剤濃度が、DNAポリメラーゼの活性を阻害しない程度の低い濃度であることが求められる。
また、集菌用液が界面活性剤を含む場合、核酸増幅反応液中に持ちこまれる界面活性剤濃度が、DNAポリメラーゼを変性しない程度の低い濃度であることが求められる。
また、集菌用液が強酸または強アルカリを含む場合、核酸増幅反応液中に持ちこまれる強酸または強アルカリ濃度が、反応液のpHをDNAポリメラーゼが機能し難いpHにならない程度の低い濃度であることが求められる。
集菌用液としては水を用いればよいが、緩衝液(例えば、TE緩衝液のようなEDTAを含む緩衝液)、液体培地などを用いてもよい。
The liquid used for collecting bacteria may be any liquid as long as it does not contain a component that inhibits nucleic acid amplification. In addition, such a component may be contained in an amount that does not inhibit nucleic acid amplification. Components that inhibit nucleic acid amplification include chelating agents such as EDTA, surfactants such as SDS, proteolytic enzymes, strong acids, and strong alkalis.
Since divalent cations are required for the activity of DNA polymerase, it is desirable not to contain a chelating agent in order not to inhibit the activity of DNA polymerase. Therefore, it is desirable to contain a chelating agent in order to suppress the activity of the DNase. Therefore, the nucleic acid amplification reaction solution should contain an appropriate concentration of divalent cations. When the bacterium collection solution contains a chelating agent, the concentration of the chelating agent brought into the nucleic acid amplification reaction solution is required to be low enough not to inhibit the activity of the DNA polymerase.
In addition, when the fungus collection solution contains a surfactant, the concentration of the surfactant brought into the nucleic acid amplification reaction solution is required to be low enough not to denature the DNA polymerase.
In addition, when the bacterium collection solution contains a strong acid or strong alkali, the concentration of the strong acid or strong alkali brought into the nucleic acid amplification reaction solution is such a low concentration that the pH of the reaction solution does not become a pH at which the DNA polymerase is difficult to function. is required.
Although water may be used as the liquid for collecting bacteria, a buffer (for example, a buffer containing EDTA such as TE buffer), a liquid medium, or the like may also be used.

集菌用液の使用量は、固体培地の面積にもよるが、30μL以上、50μL以上、100μL以上、200μL以上、500μL以上、又は1mL以上などとすることができる。この範囲であれば、固体培地上の細菌を十分に回収できる。また、集菌用液の使用量は、2mL以下、1mL以下、500μL以下、300μL以下、200μL以下、又は100μL以下などとすることができる。集菌用液の量が余りに多いと、回収した液中の菌密度が少なくなりすぎて核酸増幅によりストレプトコッカス ミュータンスを検出し難くなるが、この範囲であれば、十分に検出できる。 Depending on the area of the solid medium, the amount of the liquid for collection can be 30 μL or more, 50 μL or more, 100 μL or more, 200 μL or more, 500 μL or more, or 1 mL or more. Within this range, the bacteria on the solid medium can be sufficiently collected. Also, the amount of the fungus collection solution used can be 2 mL or less, 1 mL or less, 500 μL or less, 300 μL or less, 200 μL or less, or 100 μL or less. If the amount of the collection solution is too large, the density of bacteria in the collected solution will be too low, making it difficult to detect Streptococcus mutans by nucleic acid amplification.

核酸抽出
本発明方法では、回収した菌から核酸(DNA又はRNA)を抽出しても良いが、抽出せずに菌回収液をそのまま核酸増幅法に供してもストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。
本発明でいう核酸抽出は、細胞の透過性を高めて核酸の少なくとも一部を細胞外に出す処理をいう。このような処理は、当業者に周知であり、例えば、加熱(65~100℃程度の加熱)処理、界面活性剤(TritonX-100のような非イオン性界面活性剤、SDSやグアニジン塩のようなイオン性界面活性剤など)処理、塩化カルシウム処理、酵素(リゾチームのような細胞壁溶解酵素など)処理、パルス電圧印加、浸透圧ショックの付与、電子線照射などが挙げられる。
Nucleic Acid Extraction In the method of the present invention, nucleic acids (DNA or RNA) may be extracted from the recovered bacteria, but Streptococcus mutans can be detected by directly subjecting the bacterial recovery solution to the nucleic acid amplification method without extraction. .
The term "nucleic acid extraction" as used in the present invention refers to a treatment for increasing the permeability of cells to release at least part of the nucleic acids from the cells. Such treatments are well known to those skilled in the art, and examples include heat treatment (heating at about 65 to 100° C.), surfactants (nonionic surfactants such as Triton X-100, SDS and guanidine salts, etc.). ionic surfactant, etc.) treatment, calcium chloride treatment, enzyme (cell wall-dissolving enzyme such as lysozyme, etc.) treatment, pulse voltage application, application of osmotic shock, electron beam irradiation, and the like.

核酸増幅
菌回収液、又は核酸抽出液を核酸増幅に供する。本発明方法は、回収した菌から核酸を抽出しなくても、菌回収液をそのまま核酸増幅に供することで、ストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。
DNAを増幅する方法としては、PCR(Polymerase chain reaction)(Science 239,487-491(1988))、LCR(Ligase chain reaction)(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:189-193(1991))のような二本鎖DNAの熱変性工程を含む方法;LAMP(Loop-mediated isothermal amplification)(国際公開00/28082)、SDA(Strand displacement amplification)(米国特許第5455166号)、ICAN(Isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids)(国際公開00/56877)、SMAP(Smart amplification process)(Seibutsu butsuri kagaku, 52(4):183-187,2008)、3SR(Self-stranded sequence replication)(Am.Biotechnol.Lab.8,14-25(1990))のような二本鎖DNAの熱変性工程を含まない等温増幅法などが挙げられる。
The nucleic acid amplification bacterium recovery solution or the nucleic acid extract is subjected to nucleic acid amplification. According to the method of the present invention, Streptococcus mutans can be detected by directly subjecting the bacterial recovery solution to nucleic acid amplification without extracting nucleic acid from the recovered bacteria.
Methods for amplifying DNA include PCR (Polymerase chain reaction) (Science 239, 487-491 (1988)) and LCR (Ligase chain reaction) (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 189-193 (1991)). LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) (WO 00/28082), SDA (Strand displacement amplification) (U.S. Pat. No. 5,455,166), ICAN (Isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids) (International Publication 00/56877), SMAP (Smart amplification process) (Seibutsu butsuri kagaku, 52(4):183-187, 2008), 3SR (Self-stranded sequence replication) (Am. Biotechnol.Lab.8, 14-25 (1990)) include isothermal amplification methods that do not involve heat denaturation of double-stranded DNA.

また、DNAに代えてRNAを増幅させることもできる。RNAを増幅させる場合は、RNAは最初から1本鎖であるため熱変性させる必要がなく、等温増幅を行える。また、RNAは細胞内のコピー数が多いため検出感度が高くなり、また種間で多様性が高いためストレプトコッカス ミュータンスの検出精度が高くなる。RNAを増幅させる核酸増幅法としては、TMA(Transcription Mediated Amplification)(In Ferre, F.(ed), Gene quantification, Boston, Birkhauser p189-201(1998))、NASBA(Nucleic Acid Sequence-Based Amplification)(In Ferre, F.(ed), Gene quantification, Boston, Birkhauser p169-188(1998))、TRC(Transcription-reverse transcription concerted reaction)(J.Clin.Microbiol,.42(9):4284-4292,2004)などが挙げられる。 Also, RNA can be amplified instead of DNA. In the case of amplifying RNA, isothermal amplification can be performed without heat denaturation because the RNA is single-stranded from the beginning. In addition, since RNA has a large intracellular copy number, the detection sensitivity is high, and the diversity among species is high, so the detection accuracy of Streptococcus mutans is high. Nucleic acid amplification methods for amplifying RNA include TMA (Transcription Mediated Amplification) (In Ferre, F. (ed), Gene quantification, Boston, Birhauser p189-201 (1998)), NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification) ( In Ferre, F.(ed), Gene quantification, Boston, Birhauser p169-188(1998)), TRC (Transcription-reverse transcription concerted reaction) (J.Clin.Microbiol,.42(9):4284-4292,2004 ) and the like.

中でも、等温増幅法は温度を変化させる必要がないため、簡便で、また装置が安価であり、好ましい。中でも、LAMP法は、1種類の合成酵素を用いて1ステップでDNAを増幅できるため特に簡便である。また、LAMP法は、増幅効率が高いため、標的DNAが少なくても検出可能に増幅することができると共に、極めて高い特異性を持つため、類縁の菌種の誤検出が抑えられる。
等温増幅法において増幅時の温度は、DNAポリメラーゼの種類によって異なるが、例えば50~70℃程度とすればよく、中でも60~70℃が好ましく、62~67℃がより好ましい。
Among them, the isothermal amplification method is preferable because it is simple and inexpensive because it does not require changing the temperature. Among them, the LAMP method is particularly convenient because DNA can be amplified in one step using one type of synthetase. In addition, since the LAMP method has a high amplification efficiency, even a small amount of target DNA can be amplified detectably, and since it has extremely high specificity, erroneous detection of related strains can be suppressed.
In the isothermal amplification method, the temperature during amplification varies depending on the type of DNA polymerase, but may be, for example, about 50 to 70.degree.

核酸増幅法で増幅させる標的配列部分は、ストレプトコッカス ミュータンスの何れかの遺伝子の全領域又は一部とすればよい。また、遺伝子間にまたがる配列部分を増幅させることもできる。例えば、グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子(GenBank accession number: M1736)は、ストレプトコッカス属の種間で塩基配列が比較的大きく異なっているため、グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子の全部又は一部を含む配列部分を標的とすれば、ストレプトコッカス ミュータンスを精度よく検出できる。また、cnmタンパク質をコードする遺伝子(GenBank accession number: AB465300.1)の全領域又は一部を含む配列部分を標的とすれば、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出することができ、PAタンパク質をコードする遺伝子(GenBank accession number: KM219946)の全領域又は一部を含む配列部分を標的とすれば、PA-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出することができる。 The target sequence portion to be amplified by the nucleic acid amplification method may be the entire region or part of any gene of Streptococcus mutans. In addition, it is also possible to amplify a sequence portion that spans between genes. For example, the glycosyltransferase gene (GenBank accession number: M1736) has a relatively large difference in base sequence between species of the genus Streptococcus. Mutans can be detected with high accuracy. Also, by targeting a sequence portion containing all or part of the gene encoding the cnm protein (GenBank accession number: AB465300.1), it is possible to detect cnm-positive Streptococcus mutans, which encodes the PA protein. PA-positive Streptococcus mutans can be detected by targeting a portion of the sequence containing all or part of the gene (GenBank accession number: KM219946).

中でも、配列番号1に示す塩基配列からなる、ストレプトコッカス ミュータンスのトランスグルコシダーゼ遺伝子の配列部分を標的とすれば、一層特異性の高い核酸増幅を行うことができ、即ち、他菌種の誤検出やストレプトコッカス ミュータンス検出の誤陰性が少なくなる。
また、配列番号4に示す塩基配列からなる、ストレプトコッカス ミュータンスのcnmタンパク質遺伝子の配列部分を標的とすれば、一層特異性の高い核酸増幅を行うことができ、即ち、他菌種又はcnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスの誤検出や、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス検出の誤陰性が少なくなる。
Among them, if the sequence portion of the transglucosidase gene of Streptococcus mutans, which consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, is targeted, nucleic acid amplification with higher specificity can be performed, that is, false detection of other bacterial strains Fewer false negatives for Streptococcus mutans detection.
In addition, by targeting the sequence portion of the cnm protein gene of Streptococcus mutans, which consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4, nucleic acid amplification with higher specificity can be performed. False detections of Streptococcus mutans and false negatives of cnm-positive Streptococcus mutans detections are reduced.

また、配列番号1に示す塩基配列部分を増幅するためのLAMPプライマーとして、配列番号7~12の6つのプライマーのセットを用いれば、標的配列の増幅効率及び特異性が高くなる。また、配列番号4に示す塩基配列部分を増幅するためのLAMPプライマーとして、配列番号13~18の6つのプライマーのセットを用いれば、標的配列の増幅効率及び特異性が高くなる。 In addition, using a set of six primers of SEQ ID NOS: 7 to 12 as LAMP primers for amplifying the base sequence portion shown in SEQ ID NO: 1 increases the amplification efficiency and specificity of the target sequence. Also, if a set of six primers of SEQ ID NOS: 13 to 18 is used as the LAMP primers for amplifying the base sequence portion shown in SEQ ID NO: 4, the amplification efficiency and specificity of the target sequence are increased.

ストレプトコッカス ミュータンスの有無の判定
ストレプトコッカス ミュータンスの標的配列部分の増幅は、例えば、エチジウムブロミド (EtBr)、SYBR GREENのような2本鎖核酸に結合するインターカレーター存在下で増幅反応を行い、紫外線ランプ下で蛍光を確認することで行える。また、カルセインのようなキレート剤は、増幅前にはマンガンイオンと結合して消光しているが、核酸増幅反応が進行すると、生成するピロリン酸イオンにマンガンイオンを奪われることで蛍光を発し、さらに反応液中のマグネシウムイオンと結合することで蛍光が増強されるため、紫外線ランプ下で蛍光を確認することで、増幅の有無を確認することができる。
さらに、DNA合成酵素による伸長反応では副産物としてピロリン酸が生成するため、反応液中のマグネシウムイオンと反応してピロリン酸マグネシウムが生じる。LAMP法のように増幅産物の生成量が多い方法では、反応液中にピロリン酸マグネシウムが析出して白濁を生じるため、白濁を目視で確認することで、標的配列の増幅を確認することができる。
Determining the presence or absence of Streptococcus mutans Amplification of the target sequence portion of Streptococcus mutans is carried out in the presence of an intercalator that binds to double-stranded nucleic acids such as ethidium bromide (EtBr) and SYBR GREEN, followed by an ultraviolet lamp. You can do this by checking the fluorescence below. In addition, chelating agents such as calcein bind to manganese ions before amplification and are quenched. Furthermore, since the fluorescence is enhanced by binding with magnesium ions in the reaction solution, the presence or absence of amplification can be confirmed by confirming the fluorescence under an ultraviolet lamp.
Furthermore, since pyrophosphate is produced as a by-product in the elongation reaction by DNA synthetase, it reacts with magnesium ions in the reaction solution to produce magnesium pyrophosphate. In a method such as the LAMP method, which produces a large amount of amplified product, magnesium pyrophosphate precipitates in the reaction solution and causes white turbidity. Therefore, the amplification of the target sequence can be confirmed by visually confirming the white turbidity. .

以下、実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
(1)標的配列のクローニング
ヒト口腔内から単離した、ストレプトコッカス ミュータンス(Streptococcus mutans)及びcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス(Streptococcus mutans)を培養した後、DNAゲノム抽出キット(GenCheck DNA Extraction Reagent・FASMAC)を用いて染色体DNAを調製した。

ストレプトコッカス ミュータンスの染色体DNAを鋳型とし、下記プライマーセットを用いて、PCRキット(Expand long renge、Roche社)にて、配列番号1に示す、トランスグルコシダーゼ遺伝子の部分配列を増幅した。
Forwardプライマー:TGAGCTGCTGTTTGTCTT(配列番号2)
Reverseプライマー:GTTTCAGCAGAAACAGAACA(配列番号3)

また、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの染色体DNAを鋳型とし、下記プライマーセットを用いて、PCRキット(Expand long renge、Roche社)にて、配列番号4に示す、cnmタンパク質遺伝子の部分配列を増幅した。
Forwardプライマー:CAGACTGAATGTCATCTTCAA(配列番号5)
Reverseプライマー:GCAGTAACATTTCATCGCTG(配列番号6)

PCR産物を、pGEM-T Easy Vector System I(Promega社)を用いてTAクローニングした。即ち、PCR産物を、このキットに含まれるベクター及びリガーゼ含有バッファーと混合してライゲーションし、Escherichia coli DH5αコンピテントセル(タカラバイオ株式会社)を形質転換した。
配列番号1に示すトランスグルコシダーゼ遺伝子の部分配列を含むプラスミドをSMプラスミドと称し、配列番号4に示すcnmタンパク質遺伝子の部分配列を含むプラスミドをcnmプラスミドと称する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
(1) Cloning of target sequence
After culturing Streptococcus mutans and cnm-positive Streptococcus mutans isolated from the human oral cavity, chromosomal DNA was prepared using a DNA genome extraction kit (GenCheck DNA Extraction Reagent, FASMAC). bottom.

A partial sequence of the transglucosidase gene shown in SEQ ID NO: 1 was amplified using a PCR kit (Expand long range, Roche) using the chromosomal DNA of Streptococcus mutans as a template and the following primer set.
Forward primer: TGAGCTGCTGTTTGTCTT (SEQ ID NO: 2)
Reverse primer: GTTTCAGCAGAAACAGAACA (SEQ ID NO: 3)

Using the chromosomal DNA of cnm-positive Streptococcus mutans as a template, a partial sequence of the cnm protein gene shown in SEQ ID NO: 4 was amplified using a PCR kit (Expand long range, Roche) using the following primer set. .
Forward primer: CAGACTGAATGTCATCTTCAA (SEQ ID NO: 5)
Reverse primer: GCAGTAACATTTCATCGCTG (SEQ ID NO: 6)

PCR products were TA cloned using pGEM-T Easy Vector System I (Promega). Specifically, the PCR product was mixed with the vector and ligase-containing buffer contained in this kit, ligated, and transformed into Escherichia coli DH5α competent cells (Takara Bio Inc.).
A plasmid containing a partial sequence of the transglucosidase gene shown in SEQ ID NO: 1 is called an SM plasmid, and a plasmid containing a partial sequence of the cnm protein gene shown in SEQ ID NO: 4 is called a cnm plasmid.

(2)プライマー感度の検討
配列番号1の塩基配列を有するDNA(トランスグルコシダーゼ遺伝子の部分)を含むSMプラスミド、及び配列番号4の塩基配列を有するDNA(cnmタンパク質遺伝子の部分)を含むcnmプラスミドを鋳型として、LAMP法試薬(Loopamp DNA増幅試薬、栄研化学社)を用いて、DNAを増幅した。

LAMP反応用液25μL中に含まれる各成分量は、以下の通りとした。
プライマー:1600nM FIP、1600nM BIP、800nM LF、800nM LB、400nM F3、400nM R3
標的DNA液:1μL
Loopamp蛍光・目視検出試薬(栄研化学社)1μL
0.8Mベタイン

上記LAMP反応用液を調製した後、反応チューブに移し換えて、転倒混和後64℃で2時間反応させた。

用いたプライマーセットは下記の通りである。
トランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用プライマーセット(「SMプライマー」と称する)
F3: GAAGTTTGTGCTTCTTCTGA(配列番号7)
B3: GATAAGGCGGCATCTGAA(配列番号8)
FIP: GCATAACTAAGGAAACTCCTTCACACGTATTTGTTACTGTTTTGTCAT(配列番号9)
BIP: CTTGTATCAGCAACGTTTGCCTGCCAAACAGATGCACCTAA(配列番号10)
LF: TATTACAACACAAGCCAACT(配列番号11)
LB: TGGGCCTGCG TTTGTTCTGT(配列番号12)

cnmタンパク質遺伝子増幅用プライマーセット(「cnmプライマー」と称する)
F3: CCAGTAATACTGTCATTGAAAGT(配列番号13)
B3: CGCTTTGAGTTTGATGAGC(配列番号14)
FIP: AACCATTAAGCTGGAGGTTCAGGAACTGCTTTGTCTTGCGT(配列番号15)
BIP: CGTATAACCTGTTCCTCTGACTGTAATATTAAAGCAGGCGACAC(配列番号16)
LF: GCAAGTATGTTGGTGATTTG(配列番号17)
LB: CCTGAATTCTGCCAGTTAAC(配列番号18)

LAMP反応用液に加える標的DNAの量は、1×10、1×10、1×10、1×10、又は1×10に変化させた。
(2) Examination of primer sensitivity SM plasmid containing DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 1 (transglucosidase gene portion) and cnm plasmid containing DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 4 (cnm protein gene portion) DNA was amplified using a LAMP method reagent (Loopamp DNA amplification reagent, Eiken Chemical Co., Ltd.) as a template.

The amount of each component contained in 25 μL of the LAMP reaction solution was as follows.
Primers: 1600nM FIP, 1600nM BIP, 800nM LF, 800nM LB, 400nM F3, 400nM R3
Target DNA solution: 1 μL
Loopamp fluorescence/visual detection reagent (Eiken Chemical Co., Ltd.) 1 μL
0.8M betaine

After the LAMP reaction solution was prepared, it was transferred to a reaction tube, mixed by inversion, and reacted at 64° C. for 2 hours.

The primer sets used are as follows.
Primer set for transglucosidase gene amplification (referred to as "SM primer")
F3: GAAGTTTGTGCTTCTTCTGA (SEQ ID NO: 7)
B3: GATAAGGCGGCATCTGAA (SEQ ID NO: 8)
FIP: GCATAACTAAGGAAACTCCTTCACACGTATTTGTTACTGTTTTGTCAT (SEQ ID NO: 9)
BIP: CTTGTATCAGCAACGTTTGCCTGCCAAACAGATGCACCTAA (SEQ ID NO: 10)
LF: TATTACAACACAAGCCAACT (SEQ ID NO: 11)
LB: TGGGCCTGCG TTTGTTCTGT (SEQ ID NO: 12)

cnm protein gene amplification primer set (referred to as "cnm primer")
F3: CCAGTAATACTGTCATTGAAAGT (SEQ ID NO: 13)
B3: CGCTTTGAGTTTGATGAGC (SEQ ID NO: 14)
FIP: AACCATTAAGCTGGAGGTTCAGGAACTGCTTTGTCTTGCGT (SEQ ID NO: 15)
BIP: CGTATAACCTGTTCCTCTGACTGTAATATTAAAGCAGGCGACAC (SEQ ID NO: 16)
LF: GCAAGTATGTTGGTGATTTG (SEQ ID NO: 17)
LB: CCTGAATTCTGCCAGTTAAC (SEQ ID NO: 18)

The amount of target DNA added to the LAMP reaction solution was changed to 1×10 2 , 1×10 3 , 1×10 4 , 1×10 6 or 1×10 8 .

紫外線ランプ下で各反応チューブを観察した結果を図1に示す。トランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用のSMプライマーを用いた場合、SMプラスミドが1×10分子以上あれば検出でき、cnmタンパク質遺伝子増幅用のcnmプライマーを用いた場合、cnmプラスミドが1×10分子以上あれば検出できた。 The result of observing each reaction tube under an ultraviolet lamp is shown in FIG. When SM primers for transglucosidase gene amplification are used, SM plasmids can be detected if they are 1×10 6 molecules or more, and when cnm primers for cnm protein gene amplification are used, cnm plasmids are detected if they are 1×10 3 molecules or more. could be detected.

(3)唾液の培養方法の検討
cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを保有することが分かっている被験者から採取した唾液20μLを2mLのBHI (Brain heart infusion)液体培地に移して、1日間培養後の培養液を回収した(唾液のBHI液体培地による培養液)。
別途、同唾液20μLを、内直径6cmのシャーレ(商品名:BioLite 60mm Tissue Culture Dish、型番:130181、Thermo Fisher Scientific社)中に作成したMSB寒天培地(Becton, Dickinson and Company, 229810)上に載せて、37℃で24時間静置培養した。この培養後にコロニーは目視観察により認められなかった。次いで、このMSB寒天培地上に50μLのBHI液体培地を注入して、培地表面を洗った後、回収した(MSB寒天培地上の菌の回収液)。
(3) Investigation of saliva culture method Transfer 20 μL of saliva collected from a subject known to have cnm-positive Streptococcus mutans to 2 mL of BHI (Brain heart infusion) liquid medium, culture for 1 day, and then culture. Fluid was collected (salivary BHI liquid culture medium).
Separately, 20 μL of the same saliva was placed on an MSB agar medium (Becton, Dickinson and Company, 229810) prepared in a petri dish with an inner diameter of 6 cm (trade name: BioLite 60 mm Tissue Culture Dish, model number: 130181, Thermo Fisher Scientific). Then, it was statically cultured at 37° C. for 24 hours. No colonies were observed by visual observation after this culture. Next, 50 μL of BHI liquid medium was poured onto this MSB agar medium, and after washing the medium surface, the bacteria were collected (collection liquid of bacteria on MSB agar medium).

唾液のBHI液体培地による培養液、及びMSB寒天培地上の菌の回収液を、それぞれ1μLずつ用いてLAMP反応用液を調製した。別途、SMプラスミド、及びcnmプラスミドを、それぞれ1μLずつ用いてLAMP反応用液を調製した。
LAMP反応用液の組成は、標的DNA液1μLに代えて、培養液又は菌回収液又は各プラスミド液1μLを用いた他は、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載した通りである。
プライマーは、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載したトランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用のSMプライマーと、cnmタンパク質遺伝子増幅用のcnmプライマーを、それぞれ用いた。
A liquid for LAMP reaction was prepared by using 1 μL each of the culture solution of saliva in BHI liquid medium and the recovery solution of bacteria on MSB agar medium. Separately, a LAMP reaction solution was prepared using 1 μL each of the SM plasmid and the cnm plasmid.
The composition of the LAMP reaction solution is as described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" except that 1 µL of the culture solution, bacterial recovery solution, or each plasmid solution was used instead of 1 µL of the target DNA solution. .
As primers, the SM primer for transglucosidase gene amplification and the cnm primer for cnm protein gene amplification described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" were used.

64℃で2時間反応させた後、紫外線ランプ下で各反応チューブを観察した。結果を図2に示す。
唾液をBHI液体培地で培養した培養液を核酸増幅法に供しても、ストレプトコッカス ミュータンスの上記両遺伝子の増幅を検出することはできなかったが、唾液をMSB固体培地で培養した後、菌を回収した液を核酸増幅法に供した場合は、ストレプトコッカス ミュータンスのトランスグルコシダーゼ遺伝子及びcnmタンパク質遺伝子の増幅を検出することができた。
After reacting at 64° C. for 2 hours, each reaction tube was observed under an ultraviolet lamp. The results are shown in FIG.
Amplification of both the above genes of Streptococcus mutans could not be detected by subjecting a culture solution obtained by culturing saliva in a BHI liquid medium to a nucleic acid amplification method. When the collected liquid was subjected to a nucleic acid amplification method, amplification of the Streptococcus mutans transglucosidase gene and cnm protein gene could be detected.

(4)菌数の検出限界の検討
滅菌した爪楊枝で、保存菌液(保菌者から得られた、ストレプトコッカス ミュータンス及びcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス)からピックアップして、別途シャーレ中に作製したMSB寒天培地に、1プレート当たり1コロニー、5コロニー、10コロニー、又は20コロニーが形成されるように接種した。MSB寒天培地の組成は、「(3)唾液の培養方法の検討」で用いたものと同じである。また、コロニーを接種しないMSB寒天培地をネガティブコントロールとして用意した。これらの培地を37℃で24時間静置培養した。
次いで、これらのMSB寒天培地上に50μLのBHI液体培地を注入して、培地表面を洗った後、回収した。回収液1μLを用いてLAMP反応用液を調製した。LAMP反応用液は、標的DNA液1μLに代えて回収液1μLを用いた他は、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載した通りである。
プライマーは、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載したトランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用のSMプライマーと、cnmタンパク質遺伝子増幅用のcnmプライマーをそれぞれ用いた。
(4) Examination of the limit of detection of the number of bacteria Picked up from the preserved bacterial solution (Streptococcus mutans and cnm-positive Streptococcus mutans obtained from the carrier) with a sterilized toothpick and prepared MSB agar separately in a petri dish. Media were inoculated to form 1, 5, 10, or 20 colonies per plate. The composition of the MSB agar medium is the same as that used in "(3) Investigation of method for culturing saliva". In addition, an MSB agar medium without inoculating colonies was prepared as a negative control. These media were statically cultured at 37° C. for 24 hours.
Next, 50 μL of BHI liquid medium was poured onto these MSB agar media, and the medium surface was washed and recovered. A LAMP reaction solution was prepared using 1 μL of the recovered solution. The LAMP reaction solution was as described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" except that 1 µL of the recovery solution was used instead of 1 µL of the target DNA solution.
As primers, the SM primer for transglucosidase gene amplification and the cnm primer for cnm protein gene amplification described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" were used.

64℃で2時間反応させた後、紫外線ランプ下で各反応チューブを観察した。結果を図3に示す。
ストレプトコッカス ミュータンスのトランスグルコシダーゼ遺伝子及びcnmタンパク質遺伝子の何れをターゲットとした場合も、MSB寒天培地上に1コロニーあれば、ネガティブコントロールより明らかに強い蛍光が観察され、DNAの増幅が確認された。
After reacting at 64° C. for 2 hours, each reaction tube was observed under an ultraviolet lamp. The results are shown in FIG.
When both the Streptococcus mutans transglucosidase gene and the cnm protein gene were targeted, one colony on the MSB agar medium showed clearly stronger fluorescence than the negative control, confirming DNA amplification.

(5)cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの検出限界の検討
口腔内にはcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスとcnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスが混在していることから、MSB寒天培地上に両ストレプトコッカス ミュータンスが混在している場合に、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを特異的に検出できるか否かを検討した。
(5) Investigation of detection limit of cnm-positive Streptococcus mutans Since cnm-positive Streptococcus mutans and cnm-negative Streptococcus mutans coexist in the oral cavity, both Streptococcus mutans coexist on MSB agar medium. It was examined whether cnm-positive Streptococcus mutans can be specifically detected when

シャーレ中に作製したMSB寒天培地の1プレート上に、保菌者から得られたcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを1コロニーが形成されるように接種すると共に、保菌者から得られたcnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスを1コロニー、9コロニー、又は49コロニーが形成されるように接種した。ネガティブコントロールとして、MSB寒天培地に、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを接種せず、cnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスのみ49コロニーが形成されるように接種したものも作製した。MSB寒天培地の組成は、「(3)唾液の培養方法の検討」で用いたものと同じである。これらの培地を37℃で24時間静置培養した。
次いで、これらのMSB寒天培地上に50μLのBHI液体培地を注入して、培地表面を洗った後、回収した。回収液を1μL用いてLAMP反応用液を調製した。LAMP反応用液は、標的DNA液1μLに代えて回収液1μLを用いた他は、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載した通りである。
プライマーは、「(2)プライマー感度の検討」の項目に記載したトランスグルコシダーゼ遺伝子増幅用のSMプライマーと、cnmタンパク質遺伝子増幅用のcnmプライマーをそれぞれ用いた。
Cnm-positive Streptococcus mutans obtained from the carrier was inoculated onto one plate of MSB agar medium prepared in a Petri dish so that one colony was formed, and cnm-negative Streptococcus mutans obtained from the carrier was inoculated. Tans were inoculated to form 1 colony, 9 colonies, or 49 colonies. As a negative control, an MSB agar medium was also prepared by inoculating only cnm-negative Streptococcus mutans without inoculating cnm-positive Streptococcus mutans to form 49 colonies. The composition of the MSB agar medium is the same as that used in "(3) Investigation of method for culturing saliva". These media were statically cultured at 37° C. for 24 hours.
Next, 50 μL of BHI liquid medium was poured onto these MSB agar media, and the medium surface was washed and recovered. A LAMP reaction solution was prepared using 1 μL of the recovered solution. The LAMP reaction solution was as described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" except that 1 µL of the recovery solution was used instead of 1 µL of the target DNA solution.
As primers, the SM primer for transglucosidase gene amplification and the cnm primer for cnm protein gene amplification described in the item "(2) Examination of primer sensitivity" were used.

64℃で2時間反応させた後、紫外線ランプ下で各反応チューブを観察した。結果を図4に示す。
全コロニー数に占めるcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスのコロニー数の比率が2%(cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス:cnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスのコロニー数比が1:49)以上の場合に、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスのcnm結合タンパク質遺伝子を増殖させることができた。
このことは、口腔内に存在するストレプトコッカス ミュータンス中のcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの比率が2%以上の場合にcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出できることを意味する。一般に、口腔内ストレプトコッカス ミュータンスの約30%がcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスであるため、本発明方法でcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出すれば、cnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスの存在による偽陰性が極めて少ないことが分かる。
After reacting at 64° C. for 2 hours, each reaction tube was observed under an ultraviolet lamp. The results are shown in FIG.
If the ratio of cnm-positive Streptococcus mutans colonies to the total number of colonies is 2% (cnm-positive Streptococcus mutans: cnm-negative Streptococcus mutans colony ratio of 1:49) or more, cnm-positive We were able to propagate the cnm-binding protein gene of Streptococcus mutans.
This means that cnm-positive Streptococcus mutans can be detected when the ratio of cnm-positive Streptococcus mutans among Streptococcus mutans present in the oral cavity is 2% or more. In general, about 30% of intraoral Streptococcus mutans are cnm-positive Streptococcus mutans, so if cnm-positive Streptococcus mutans are detected by the method of the present invention, false negatives due to the presence of cnm-negative Streptococcus mutans are extremely high. It turns out that there are few.

(6)LAMP法以外の増幅法でのストレプトコッカス ミュータンスの検出限界の検討
「(5)cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの検出限界の検討」の項目と同様にして、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス:cnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスのコロニー数が0:49、1:1、1:9、又は1:49となるように生育させたMSB寒天培地を用意した。
次いで、これらのMSB寒天培地上に50μLのBHI液体培地を注入して、培地表面を洗った後、回収した。
回収液1μLを用いて、KOD FX Neo(TOYOBO社)を用いて、PCRでDNA増幅した。反応は、PCR Thermal Cycler Diceを用いて94℃で2分熱変性させた後、98℃で10秒、55℃で20秒、68℃で20秒のサイクルを32回行った。プライマーは、ストレプトコッカス ミュータンスのトランスグルコシダーゼ遺伝子を増幅させるために配列番号2及び3のプライマーセットを用い、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスのcnmタンパク質遺伝子を増幅させるために配列番号5及び6のプライマーセットを用いた。
PCRでDNA増幅した後、3%アガロースで電気泳動し、GelRed染色(Biotium社)してバンドを確認した。
(6) Examination of the detection limit of Streptococcus mutans in an amplification method other than the LAMP method In the same manner as in the item "(5) Examination of the detection limit of cnm-positive Streptococcus mutans", cnm-positive Streptococcus mutans: cnm - Prepared MSB agar plates grown to 0:49, 1:1, 1:9 or 1:49 negative Streptococcus mutans colonies.
Next, 50 μL of BHI liquid medium was poured onto these MSB agar media, and the medium surface was washed and recovered.
Using 1 μL of the recovered solution, DNA was amplified by PCR using KOD FX Neo (TOYOBO). The reaction was carried out by thermal denaturation at 94°C for 2 minutes using a PCR Thermal Cycler Dice, followed by 32 cycles of 98°C for 10 seconds, 55°C for 20 seconds, and 68°C for 20 seconds. As primers, the primer set of SEQ ID NOs: 2 and 3 was used to amplify the transglucosidase gene of Streptococcus mutans, and the primer set of SEQ ID NOs: 5 and 6 was used to amplify the cnm protein gene of cnm-positive Streptococcus mutans. Using.
After DNA amplification by PCR, electrophoresis was performed with 3% agarose, and the band was confirmed by GelRed staining (Biotium).

結果を図5に示す。全コロニー数に占めるcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスのコロニー数の比率が2%(cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンス:cnm-陰性ストレプトコッカス ミュータンスのコロニー数比が1:49)以上の場合に、cnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスのcnm結合タンパク質遺伝子を増殖させることができた。LAMP法以外の方法でもLAMP法(図3)と同様の結果となった。 The results are shown in FIG. If the ratio of cnm-positive Streptococcus mutans colonies to the total number of colonies is 2% (cnm-positive Streptococcus mutans: cnm-negative Streptococcus mutans colony ratio of 1:49) or more, cnm-positive We were able to propagate the cnm-binding protein gene of Streptococcus mutans. Methods other than the LAMP method also gave the same results as the LAMP method (Fig. 3).

(7)MSB寒天培地の形状の検討
「(3)唾液の培養方法の検討」で使用したMSB寒天培地は、内直径6cmのシャーレ中に作製したものである。今回、より小さい培地面積で培養してもcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを検出できるかを検討した。
即ち、「(3)唾液の培養方法の検討」と同じ操作を行い、但し、MSB寒天培地は、内直径6cmのシャーレ(商品名:BioLite 60mm Tissue Culture Dish、型番:130181、Thermo Fisher Scientific社)中に作製したもの、及び2mL容マイクロチューブ(商品名:2.0ml Graduated Microcentrifuge Tube with Flat Top Cap、型番:508-GRD-Q、Thermo Fisher Scientific社)(内直径9mm)中に斜め45度に傾けて作製したものを使用した。
また、回収した菌液に代えて、cnmプラスミドを1μL用いてLAMP反応用液を調製したものをポジティブコントロールとし、回収した菌液もプラスミドも加えずにLAMP反応用液を調製したものをネガティブコントロールとした。
(7) Examination of shape of MSB agar medium The MSB agar medium used in "(3) Examination of method for culturing saliva" was prepared in a petri dish having an inner diameter of 6 cm. This time, it was examined whether cnm-positive Streptococcus mutans can be detected even if cultured in a smaller medium area.
That is, the same operation as in “(3) Examination of saliva culture method” is performed, except that the MSB agar medium is a petri dish with an inner diameter of 6 cm (trade name: BioLite 60 mm Tissue Culture Dish, model number: 130181, Thermo Fisher Scientific). and 2 mL microtube (trade name: 2.0 ml Graduated Microcentrifuge Tube with Flat Top Cap, model number: 508-GRD-Q, Thermo Fisher Scientific) (inner diameter 9 mm) tilted at an angle of 45 degrees We used the one prepared by
A positive control was prepared by using 1 μL of the cnm plasmid instead of the recovered bacterial solution, and a negative control was prepared by adding neither the recovered bacterial solution nor the plasmid. and

結果を図6に示す。MSB寒天培地を作製する容器を小さくし、口腔内試料を塗布する表面積を小さくしても、その後の核酸増幅によりcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを含むストレプトコッカス ミュータンスを検出できることが示された。 The results are shown in FIG. It was shown that Streptococcus mutans, including cnm-positive Streptococcus mutans, can be detected by subsequent nucleic acid amplification even if the vessel for preparing the MSB agar medium is made smaller and the surface area for applying the intraoral sample is reduced.

本発明のストレプトコッカス ミュータンスの検出方法は、簡便に短時間で行えるため、多数の口腔内試料を処理する病院検査や集団検診などで行い易い。ストレプトコッカス ミュータンスの中でもcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスの存在は、脳微小出血とそれによる脳卒中や認知症、炎症性腸炎、NASHの発症と関連しているため、本発明方法により、これらの疾患の発症を予測し、早期に予防できるようになり、医療費の削減につながる。成人の約9割がストレプトコッカス ミュータンスを保有し、その約3割がcnm-陽性ストレプトコッカス ミュータンスを保有しているとされている。従って、本発明方法を用いた検査は市場価値が高い。 Since the method for detecting Streptococcus mutans of the present invention can be performed simply and in a short time, it can be easily performed in hospital examinations and group examinations in which a large number of intraoral samples are processed. Among Streptococcus mutans, the presence of cnm-positive Streptococcus mutans is associated with cerebral microhemorrhage and the resulting stroke, dementia, inflammatory enteritis, and NASH. can be predicted and prevented at an early stage, leading to a reduction in medical costs. About 90% of adults have Streptococcus mutans, and about 30% of them are said to have cnm-positive Streptococcus mutans. Therefore, tests using the method of the present invention have a high market value.

Claims (5)

唾液を、ストレプトコッカス ミュータンスを選択的に増殖させることができる固体培地に塗布して6~40時間であってコロニーが目視で観察できる前まで培養する培養工程と、固体培地上に生育した菌を集菌用液中に回収する回収工程と、回収液を用いて、ストレプトコッカス ミュータンス染色体の標的配列部分を増幅する核酸増幅を行う核酸増幅工程と、標的配列部分の増幅の有無を判定する判定工程とを含み、回収工程の後、回収液中の菌から核酸を抽出する操作を行わずに核酸増幅工程を行う、ストレプトコッカス ミュータンスの検出方法。 A culture step in which saliva is applied to a solid medium capable of selectively growing Streptococcus mutans and cultured for 6 to 40 hours before colonies can be visually observed , and the fungus grown on the solid medium. A recovery step of recovering in a solution for collecting bacteria, a nucleic acid amplification step of performing nucleic acid amplification for amplifying the target sequence portion of the Streptococcus mutans chromosome using the recovery solution, and a determination step of determining the presence or absence of amplification of the target sequence portion A method for detecting Streptococcus mutans, wherein after the recovery step, a nucleic acid amplification step is performed without performing an operation for extracting nucleic acids from the bacteria in the recovery solution. 核酸増幅をLAMP法で行う、請求項1に記載の方法。 2. The method according to claim 1, wherein nucleic acid amplification is performed by the LAMP method. 標的配列部分が、cnmタンパク質をコードする遺伝子又はPAタンパク質をコードする遺伝子の全長又は一部を含む配列部分である、請求項1又は2に記載の方法。 3. The method of claim 1 or 2 , wherein the target sequence portion is a sequence portion comprising the entire length or part of a gene encoding a cnm protein or a gene encoding a PA protein. 配列番号13の塩基配列からなるプライマー、配列番号14の塩基配列からなるプライマー、配列番号15の塩基配列からなるプライマー、配列番号16の塩基配列からなるプライマー、配列番号17の塩基配列からなるプライマー、及び配列番号18の塩基配列からなるプライマーのセットを用いて、LAMP法で核酸増幅を行う、請求項に記載の方法。 a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 13, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 14, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 15, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 16, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 17, 3. The method according to claim 2 , wherein the nucleic acid is amplified by the LAMP method using a set of primers consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 18 and SEQ ID NO: 18. 配列番号13の塩基配列からなるプライマー、配列番号14の塩基配列からなるプライマー、配列番号15の塩基配列からなるプライマー、配列番号16の塩基配列からなるプライマー、配列番号17の塩基配列からなるプライマー、及び配列番号18の塩基配列からなるプライマーのセット。 a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 13, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 14, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 15, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 16, a primer consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 17, and a set of primers consisting of the base sequence of SEQ ID NO:18.
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