JPH06153961A - C型肝炎ウイルス部分遺伝子、ならびにc型肝炎ウイルス遺 伝子の高感度検出法 - Google Patents

C型肝炎ウイルス部分遺伝子、ならびにc型肝炎ウイルス遺 伝子の高感度検出法

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JPH06153961A
JPH06153961A JP4354370A JP35437092A JPH06153961A JP H06153961 A JPH06153961 A JP H06153961A JP 4354370 A JP4354370 A JP 4354370A JP 35437092 A JP35437092 A JP 35437092A JP H06153961 A JPH06153961 A JP H06153961A
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Japan
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polynucleotide
virus
seq
hepatitis
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Hiroaki Okamoto
宏明 岡本
Tetsuo Nakamura
徹雄 中村
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IMUNO JAPAN KK
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IMUNO JAPAN KK
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/70Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
    • C12Q1/701Specific hybridization probes
    • C12Q1/706Specific hybridization probes for hepatitis
    • C12Q1/707Specific hybridization probes for hepatitis non-A, non-B Hepatitis, excluding hepatitis D

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 C型肝炎ウイルス(HCV)を高感度に特
異的に検出することを目的とする。 【構成】 HCVの5′−NC領域および/またはこ
れに続く一部の構造蛋白質コード領域を構成する部分遺
伝子、特異的ポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチ
ド、また、該オリゴヌクレオチドからなるプライマー、
プローブ並びにこれらを用いるHCVの高感度検出法の
発明である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、C型肝炎ウイルス(以
下「HCV」と略記する)の部分遺伝子、これを構成す
る特異的オリゴヌクレオチド、ならびにこれらを用いる
HCV遺伝子の高感度検出法に関する。
【0002】
【従来の技術】1988年カイロン社によって、HCV
遺伝子の一部塩基配列が発表され以来、この配列をもと
に作製された遺伝子組替え対抗原、または合成ペプチド
抗原を用いた抗体測定系が開発され、現在では輸血の血
液スクリーニングや患者の診断に実用化されている。し
かしながら、抗体検査だけではHCV感染例を完全に検
出することができない。また急性期や慢性期等の臨床経
過の判断や治療方針の確立、治療効果の判定にも不十分
であった。このため、抗体検査以外の方法でHCV感染
を正確に、そして高感度に検出する診断法が探求され、
HCV遺伝子を検出する方法が幾つか発表されている。
HCVは非常に変異に富むウイルスであることから、こ
れらの遺伝子検出法はいずれも、これまでに解明されて
いるHCV株間の配列に共通して保存されている領域を
検出することによって、特異的にHCV遺伝子の存在を
判定することを意図している。しかし、これらのHCV
遺伝子検出法は、抗体検査法に比べて臨床経過や治療判
定について有用な情報をもたらす利点があるものの、他
方、遺伝子が検出されないHCV感染例もあることが報
告されており、その特異性ならびに感度の面で未だ十分
とは言えない。したがって、更に広範囲のHCV株の遺
伝子を検出できる方法の確立が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これまでの
HCV遺伝子検出法では検出できなかったHCV株の
5′非翻訳領域(以下「5NC領域」という)、ならび
にそれに続く構造蛋白質コード領域の塩基配列を解明
し、その一部を構成するオリゴヌクレオチドを得るこ
と、ならびにこれらをプライマーまたはプローブとして
用いることによって、広範囲のHCVを遺伝子レベルに
おいて高感度に特異的に検出する方法を提供しようとす
るのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来のH
CV遺伝子検出法(ポリメラーゼチェインリアクション
法、PCR法。Jpn.J.Exp.Med.60:1
67−177,1990)によって検出することができ
る十分量のHCV−RNAが存在するにもかかわらず、
従来のコア領域を用いた遺伝子型判定法(J.Gen.
Virol.73:673−679,1992)によっ
ては遺伝子型を特定することができなかった検体につい
て、非構造5′領域(以下「NS5領域」という)の塩
基配列を決定した。その結果、これらの検体のHCV
は、従来報告されている(文献上記)I〜IV型のいず
れでもなく、暫定的にV型またはVI型と云われる遺伝
型に最も相同性が高いことを見い出した。ついで、これ
ら検対について5′−NC領域ならびにそれに続く一部
の構造蛋白質コード領域の配列、すなわち5′末端より
45番目から847番目までの塩基配列(803塩基
長)を決定した。その結果、この領域は非常によく保存
されていることが見い出された。他方、従来から知られ
ている各遺伝子型においては塩基配列が共通に保存さ
れ、したがって遺伝子増幅のプライマーとして最適と考
えられていた領域には、逆に変異があることも新たに見
い出された。これらの知見から、公知のI〜IV型HC
Vウイルスにも共通であるとともに、暫定的にV〜VI
型と命名されたHCVウイルスにも共通なプライマーを
使用すれば、広範囲のHCVウイルス株を極めて高感度
に、かつ特異的に検出できることを見い出し、本発明を
完成した。
【0005】すなわち、本発明はHCV−リボ核酸(R
NA)の5′末端の非翻訳領域および/または構造蛋白
質コード領域の5′端側部分領域の全部または一部を構
成し、またはこれらと相補的な塩基配列を有する特異的
ポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドの発明であ
り、配列番号1ないし7記載の塩基配列を有するポリヌ
クレオチドの全部または一部、またはこれらと相補的な
塩基配列を有するポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレ
オチドの発明である。また、本発明は、上記オリゴヌク
レオチドからなるプライマーまたはプローブ、標識され
たプローブの発明であり、これらプライマー、あるいは
配列番号7ないし10のプライマーまたはこれらプロー
ブを使用するC型肝炎ウイルスの高感度検出法の発明で
ある。
【0006】配列表において、配列番号1ないし6は各
々Mit/92、Hir/92、Th−85、NZL−
1、US−114、Th−103各株の5′−NC領域
側45番目から847番目まで803塩基長における塩
基配列を示す。
【0007】また、配列番号7ないし10は、本発明者
らが上記の知見にもとづいて合成して得たものであり、
HCVにおける5′末端からの通算塩基番号は後記のと
おりである。
【0008】本発明者らは、上記各株の5′−NC領域
ならびにこれに続く構造蛋白質コード領域の上流領域の
塩基配列を解明した。その結果を既に本発明者らが解明
した遺伝子型I型〜IV型のHCV株の該領域と対比し
たところ、この領域が極めて保存性に富んでいることが
判明した。このことから、該領域がHCVの各遺伝子型
に共通する塩基配列を有し、したがって、該領域のポリ
ヌクレオチドを利用して、I型〜IV型のみならず、V
型およびIV型のHCVをも検出可能なプライマーとし
て利用できるオリゴヌクレオチドを選別できることを見
い出した。また、上記プライマーを使用することによっ
て、HCVの遺伝子型に左右されることなく、各型のH
CVの遺伝子を高感度に検出できる方法を発明したので
ある。本発明のポリヌクレオチドおよびオリゴヌクレオ
チドは、5′−NC領域およびこれに続く構造蛋白質コ
ード領域の一部を構成することを特徴とするものである
から、株間の差異に由来する若干の置換があっても本発
明に含まれる。
【0009】本発明について、HCVの検出はオリゴヌ
クレオチドプライマーのペアーを用いて、相補的DNA
(cDNA)を増幅させることにより行うことができ、
好適にはPCR法を利用することができる。好適な態様
としては、まず第1段階PCRにおいてcDNAを増幅
させた後、得られたPCR産物に対して更に第2段階P
CRによる増幅を行う。第2段階PCRでは、第1段階
PCRに使用した1組のプライマーよりも内側にアニー
ルしうるもう1組のプライマーを用いる。
【0010】本発明のポリヌクレオチドまたはオリゴヌ
クレオチドは、HCV−RNAゲノムの5′−NC領域
および/または構造蛋白質コード領域上流域の全部また
は一部に特異的なポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレ
オチドである。これらから選定されたオリゴヌクレオチ
ドは、プライマーまたはプローブとして使用することが
できる。
【0011】本発明で使用する好適なプライマーとして
は、#32a(45−64)、#33(63−82)、
#48(188−207)、#299(250−26
9)があり、その塩基配列は配列番号7〜10に記載さ
れている。(カッコ内は、HC−JI株の5′末端から
の通算塩基番号を示す)
【0012】本発明のオリゴヌクレオチドは、PCR以
外の方法によってもHCVの検出に使用することができ
る。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドはプローブと
しても使用することができ、これを酵素、放射性、同位
元素、蛍光物質等により、標識して使用すれば一層効果
的である。
【0013】表1は各検対のNS5領域337bp配列
と既報の各遺伝子型株の配列との相同性の比較を示す。
【0014】
【表1】
【0015】表2はHCV遺伝子陽性供血者におけるH
CV関連マーカーを示す。
【0016】
【表2】
【0017】表3は遺伝子型I〜IV型の各株につい
て、プライマー#36相当領域(5′端より塩基番号2
46より265まで)の塩基配列を示す。配列はセンス
鎖側で記載
【0018】
【表3】
【0019】表4は遺伝子型I〜VI型の各株につい
て、プライマー#299相当領域(5′端より塩基番号
250より269まで)の塩基配列を示す。配列はセン
ス鎖側で記載。
【0020】
【表4】
【0021】
【作用】本発明の検出法は、C型肝炎ウイルスを高感度
に検出することができ、本発明のプライマーまたはプロ
ーブはC型肝炎ウイルスの高感度検出法に供することが
できる。また、本発明のポリヌクレオチドおよびオリゴ
ヌクレオチドは、これにもとづいて本発明のプライマー
またはプローブを得ることができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べるが、も
とより本発明がこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0023】実施例1 5′−NC領域を増幅する、従来のHCV検出法により
十分なHCV−RNAレベルがあることがしめされたに
もかかわらず、コア領域の遺伝子型判定が不能であった
検体の遺伝子型の判定と、その5′−NC領域塩基配列
の決定を行った。
【0024】(1)RNA抽出 従来、HCV検出に用いられている5′−NC領域を増
幅する方法にて十分に検出可能なレベルのHCV−RN
Aを有しながら、コア領域配列に基づく遺伝子型判定法
にてその遺伝子型の判定ができなかった検体(Mit/
92,Hir/92,Th−85,NZL−1,US−
114,ならびにTh−103)より次のようにしてR
NAを抽出した。血清50μlに適当量のトリス緩衡液
(10mM、pH8.0)を加え、90×10rpm
で15分間遠心分離した。得られたペレットに200m
MのNaCl、10mMEDTA,2%(W/V)ドデ
シル硫酸ナトリウム(SDS)と1mg/mlのプロテ
ナーゼKを含むトリス緩衝液(50mM,pH8.0)
を加え,60℃で1時間加温し、フェノール/クロロホ
ルムで抽出した後、エタノール沈澱を行いRNAを得
た。
【0025】(2)cDNA作製 各検体血清より得られたRNAを70℃で1分間加温
し、急冷後、これを鋳型として用い100ユニットの逆
転写酵素(Superscript;GIBCO−BR
L)およびオリゴヌクレオチドプライマー20pmol
を加え42℃,1時間反応させcDNAを得た。プライ
マーとしては#81(5′−GACACCCCGCTG
TTTTGACTC−3′;5′端からの通算塩基数と
して8613−8632番目)を用いた。
【0026】(3)NS5領域遺伝子のPCRによる増
幅 得られたcDNAを鋳型として用い、NS5特異プライ
マーを用いてPCRにてNS5領域、5′端からの通算
塩基番号8256から8632までの377塩基長の領
域を増幅した。プライマーはセンスプライマー#80
(5′−GACACCCGCTGTTTTGACTC−
3′;5′端からの通算塩基数として8256−827
5番目)とアンチセンスプライマー#81を使用した。
PCR増幅は、DNAサーマルサイクラー(Perki
n−Elmer Cetus)AmpliTaq(Pe
rkin−Elmer Cetus)を用いて、35サ
イクルの増幅を行った。PCR条件は各サイクル94℃
で1分、55℃で1.5分、72℃で2分である。
【0027】(4)NS5領域遺伝子の配列決定 PCRにて増幅しNS5領域の遺伝子をT4ポリヌクレ
オチドカイネース(New EnglandBiola
bs),T4 DNAポリメラーゼ(Takara B
iochemicals)で処理後、M13ファージベ
クターに挿入し,クローン化した。塩基配列決定はdi
deoxy chain termination法に
より、Sequenase sequencing k
it ver.2.0 (United States
Biochemicals),あるいはAutoRe
ad Sequencing kit(Pharmac
ia−LKB)を用いて行った。表1に6検体のNS5
領域337bp(プライマー配列を除く)の塩基配列
の、各遺伝子型の塩基配列との相同性を%で示す。その
結果、Mit/92,Hir/92,Th−85,NZ
L−1,ならびにUS−114は暫定的にV型と呼ばれ
る遺伝子型HCVの配列に最も相同性が高く、Th−1
03は暫定的にVI型と呼ばれる遺伝子型HCVの配列
に最も相同性が高いことが判明した。以上の結果より、
本発明者らは、従来の5′NC領域を対象とするHCV
検出方にて検出可能の十分なレベルのRNA量が存在す
るにもかかわらず、コア領域を対象とした遺伝子型判定
法ではその遺伝子型が判定できなかった検体の遺伝子型
は、従来より報告されているI型〜IV型ではなく、最
近報告され、暫定的にV型ならびにVI型と呼ばれる遺
伝子型であることを見い出した。
【0028】実施例2 暫定的にV型ならびにVI型と呼ばれる遺伝子型検体の
5′NC領域およびそれに続く構造蛋白質コード領域の
一部の遺伝子配列の決定を行った。
【0029】(1)配列決定 実施例1に開示した方法を用い、HCV RNAを抽出
し、cDNAを合成した。但し、cDNA合成は、5′
NC領域に続く構造蛋白質コード領域特異的プライマ
−、#122(5′−AGGTTCCCTGTTGCA
TAGTT−3′5′端からの通算塩基数として828
−847番目)を用い実施した。cDNA合成後、プラ
イマーセット#32a/#122を用いて、実施例1に
同じ条件にてPCRを行い、5′NC−構造蛋白質コー
ド領域遺伝子の増幅を行った。ただし、PCRに於いて
はプライマー伸長時間を3分に変更した。PCRにて増
幅された上記領域の遺伝子(803塩基長)を、実施例
1の方法にてM13ファージベクターにクローニング
し、実施例1に同じ方法にて配列を決定した。配列番号
1〜6に、各検体の該領域の配列を示した。
【0030】実施例3 暫定的にV型ならびにVI型と呼ばれる遺伝子型HCV
のゲノムRNA検出に適したプライマーの選定実施例2
にて明らかになった配列を用い、新たに見いだされたV
型ならびにVI型と呼ばれる遺伝子型HCVの5′NC
領域、ならびにそれに続く構造蛋白質コード領域内に於
て、従来より報告されているI〜IV型に加え新たに見
いだされたV型ならびにVI型にも共通する、特異ヌク
レオチド配列を検索し、全ての遺伝子型HCVのゲノム
RNA検出に適したプライマーの選定を行った。もとよ
り、該領域は高い保存性を有することから、まず従来の
HCV遺伝子検出法にて使用しているオリゴヌクレオチ
ドプライマーが、本発明の目的にも使用できるかを検索
した。従来のHCV検出法(Jpn.J.Exp.Me
d.60:167−177,1990)において1st
PCRのセンスプライマーとして使用されるプライマー
#32aは、実施例2に於て該遺伝子領域の増幅に十分
使用できることが示されたことから、本発明に於いても
利用可能であると判断した。また、2ndPCRのセン
スプライマーとして利用される#33は、20塩基中、
中央部分の2塩基のみの変異であることから、プライマ
ーとしての特異性は保持されると判断した。また、2n
dPCRのアンチセンスプライマーとして使用されるプ
ライマー#48は、5′末端より4番目、ならびに5番
目に位置する2塩基のみの変異であることから、同様に
プライマーとしての特異性は保持されていると判断され
た。しかし、1stPCRのアンチセンスプライマーと
して利用されるプライマー#36は、3′末端より2番
目から4番目までの連続した3塩基について変異がみら
れ、プライマーとしての特異性に劣ることが予想され
た。この知見に基づき、プライマー#36の近傍におい
て、I〜IV型ならびにV型およびVI型にも共通し、
プライマーとして利用可能な配列を検索した。その結
果、配列番号8に示す塩基配列、5′−ACCCAAC
ACTACTCGGCTAG−3′からなる#299を
見いだした。この配列は5′末端より250番目から2
69番目までの塩基配列に相当する。このプライマー
は、V型ならびにVI型に於いて、該塩基配列中に1な
いし2塩基の非相補部分があるが、プライマーの特異性
を損なうものではないと判断される。
【0031】実施例4 #36と#299を用いた場合の、HCV遺伝子の検出
感度の比較 従来より報告されている遺伝子型であるII型のHCV
−RNAで、その感染価が107である血清を順次希釈
したものを用意し、従来のHCV遺伝子検出法と、従来
のHCV遺伝子検出法に於いてプライマー#36を#2
99に変えた方法にて検出を行い、検出可能な希釈血清
を求め、これより両検出法のII型に於ける検出感度を
比較した。その結果、両検出法とも10倍希釈まで検
出可能であった。ー方、新たに発見されたV型の血清
(NZL一1)についても同様の希釈実験を実施した。
その結果、そのV型HCVに関しては、プライマー#3
6を使用した時の検出感度は104であるのに対し、#
299では105であり、#299を用いた場合の方が
10倍の感度を有することが判明した。本発明に使用し
た検体は、いずれも50μlあたり104以上の力価を
有しており、従って従来のプライマー#36を使用した
場合でも検出可能であった。
【0032】実施例5 供血検体におけるHCV遺伝子の検出を行った。日本人
の健常供血者3383名を対象に、第二世代HCV抗体
検査薬(PHA法:ダイナボット)陽性、HCVコア抗
体(CP9抗体あるいはCP10抗体の少なくともいず
れか一方がOD1、00以上)陽性、あるいはGPTが
36Karmen Units以上の検休について、プ
ライマー#299を用いてHCV遺伝子を検出した。結
果は表2に示した。HCV還伝子陽性は21検体(0.
6%)であることが判明した。この内、第二世代抗体陽
性は19検体で、コア抗体陽性も19検体であった。両
抗体陽性は17例であった。またGPT異常高値は5例
であった。
【0033】
【発明の効果】本発明の検出法は、C型肝炎ウイルスを
高感度に検出することができ、本発明のプライマーまた
はプローブはC型肝炎ウイルスの高感度検出法に供する
ことができる。また、本発明のポリヌクレオチドおよび
オリゴヌクレオチドは、これにもとづいて本発明のプラ
イマーまたはプローブを得ることができる。
【配列表】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】配列番号:7 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:cDNA to genomic RNA 配列(#299) ACCCAACACT ACTCGGCTAG 20
【0041】配列番号:8 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:cDNA to genomic RNA 配列(#32a) CTGTGAGGAA CTACTGTCTT 20
【0042】配列番号:9 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:cDNA to genomic RNA 配列(#33) TTCACGCAGA AAGCGTCTAG 20
【0043】配列番号:10 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直線状 配列の種類:cDNA to genomic RNA 配列(#48) GTTGATCCAA GAAAGGACCC 20

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】V型およびVI型であるC型肝炎ウイルス
    遺伝子の5′非翻訳領域および/または構造蛋白質コー
    ド領域5′端側領域の全部または一部に特異的な、また
    はこれらと相補的な塩基配列を有する特異的ポリヌクレ
    オチドまたはオリゴヌクレオチド。
  2. 【請求項2】配列番号1記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/Mit/92の全部または一
    部、またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌク
    レオチドまたはオリゴヌクレオチド。
  3. 【請求項3】配列番号2記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/Hir/92の全部または一
    部、またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌク
    レオチドまたはオリゴヌクレオチド。
  4. 【請求項4】配列番号3記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/Th−85の全部または一部、
    またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌクレオ
    チドまたはオリゴヌクレオチド。
  5. 【請求項5】配列番号4記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/NZL−1の全部または一部、
    またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌクレオ
    チドまたはオリゴヌクレオチド。
  6. 【請求項6】配列番号5記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/US−114の全部または一
    部、またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌク
    レオチドまたはオリゴヌクレオチド。
  7. 【請求項7】配列番号6記載の塩基配列を有するポリヌ
    クレオチドN−803/Th−103の全部または一
    部,またはこれらと相補的な塩基配列を有するポリヌク
    レオチドまたはオリゴヌクレオチド。
  8. 【請求項8】配列番号7記載の塩基配列を有するオリゴ
    ヌクレオチド#299の全部または一部、またはこれら
    と相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチド。
  9. 【請求項9】請求項1ないし8記載のオリゴヌクレオチ
    ドからなるプライマー。
  10. 【請求項10】請求項9記載のオリゴヌクレオチドプラ
    イマーを使用するC型肝炎ウイルスの高感度検出法。
  11. 【請求項11】オリゴヌクレオチドプライマーをペアー
    として使用し、C型肝炎ウイルス遺伝子のcDNAをポ
    リメラーゼチエインリアクション法により増幅する請求
    項10記載のC型肝炎ウイルスの高感度検出法。
  12. 【請求項12】オリゴヌクレオチドプライマーのペアー
    を複数組使用しcDNA増幅を複数回行う請求項10ま
    たは11記載のC型肝炎ウイルスの高感度検出法。
  13. 【請求項13】配列番号8記載の塩基配列を有するオリ
    ゴヌクレオチド#32aまたは配列番号9記載の塩基配
    列を有するオリゴヌクレオチド#33をセンスプライマ
    ーとして使用し、配列番号7記載の塩基配列を有するオ
    リゴヌクレオチド#299または配列番号10記載の塩
    基配列を有するオリゴヌクレオチド#48をアンチセン
    スプライマーとして使用するC型肝炎ウイルスの高感度
    検出法。
  14. 【請求項14】#32aと#299からなるプライマー
    ペアーを第1段階増幅に、#33と#48からなるプラ
    イマーペアーを第2段階増幅に使用するC型肝炎ウイル
    スの高感度検出法。
  15. 【請求項15】請求項1ないし8記載のオリゴヌクレオ
    チドからなるプローブ。
  16. 【請求項16】酵素、放射性同位元素、蛍光物質のいず
    れかにより標識された請求項15記載のプローブ。
  17. 【請求項17】請求項15または16記載のプローブを
    使用するC型肝炎ウイルスの高感度検出法。
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