JPH11137300A - リアルタイム検出pcr法によるebウイルス遺伝子の測定方法並びにそれに用いられるプライマー及びプローブ - Google Patents

リアルタイム検出pcr法によるebウイルス遺伝子の測定方法並びにそれに用いられるプライマー及びプローブ

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JPH11137300A
JPH11137300A JP9322299A JP32229997A JPH11137300A JP H11137300 A JPH11137300 A JP H11137300A JP 9322299 A JP9322299 A JP 9322299A JP 32229997 A JP32229997 A JP 32229997A JP H11137300 A JPH11137300 A JP H11137300A
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JP9322299A
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Aki Abe
亜紀 阿部
Naoki Kajiyama
直毅 梶山
Kazuo Takemura
一男 竹村
Ryuji Kawaguchi
竜二 川口
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Srl KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 EBV(EBウイルス)の高感度、正確、か
つ簡便な測定手段の提供。 【解決手段】 特定の塩基配列を有するオリゴヌクレオ
チドである、リアルタイム検出PCR法によるEBV遺
伝子測定用フォワード側プライマー;別の特定の塩基配
列を有するオリゴヌクレオチドである、リアルタイム検
出PCR法によるEBV遺伝子測定用リバース側プライ
マー;及び前記のいずれとも異る特定の塩基配列を有す
るオリゴヌクレオチドに、レポーター蛍光色素とクエン
チャー蛍光色素とが結合されており、前記レポーター蛍
光色素は、該レポーター蛍光色素が前記クエンチャー蛍
光色素と同一のプローブに結合されている場合には蛍光
共鳴エネルギー転移によりその蛍光強度が抑制され、前
記クエンチャー蛍光色素と同一のプローブに結合されて
いない状態では蛍光強度が抑制されないものである、リ
アルタイム検出PCR法によるEBV遺伝子測定用プロ
ーブを提供した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リアルタイム検出
PCR法によるEBウイルス(本願明細書において「E
BV」ということがある)の測定方法並びにそれに用い
られるプライマー及びプローブに関する。
【0002】
【従来の技術】EBウイルスは、バーキットリンパ腫や
伝染性単核症の病原体であり、上咽頭癌との関連性も疑
われている。従来より、血清等の試料中のEBVの検出
はPCR法により行われている。この方法は、EBV
DNAと相補的な配列を持つフォワード側プライマーと
リバース側プライマーを用いPCRを行い、増幅産物を
アガロースゲル電気泳動により検出する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】EBVのウイルス量を
定量的に高感度で測定することは、単にウイルス感染の
程度を知る以外にも治療経過のモニタリングを行なう上
で重要である。しかしながら、上記のPCR法では定量
が不可能である。EBVDNAの測定は、高感度でかつ
短時間で多数の検体を処理できる系が必要であり、これ
が可能となれば非常に有利である。
【0004】従って、本発明の目的は、EBVを高感度
で正確に、かつ、簡便に測定する手段を提供することで
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、いわゆ
るリアルタイム検出PCR法(Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, Vol. 88, pp.7276-7280, August 1991, Biochemi
stry; 特表平6−500021号公報)を用いてEBV
の測定を行なうことにより上記目的を達成できるのでは
ないかと考えた。しかしながら、用いるプライマー及び
プローブの設定いかんによっては、測定の感度及び/又
は再現性について必ずしも満足できない。そこで、鋭意
研究の結果、特定のプライマー及びプローブを用いるこ
とによりリアルタイム検出PCR法を用いて非常に高感
度に、高い再現性をもってEBVを正確に定量すること
ができることを見出し、本発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明は、配列表の配列番号1
で示される塩基配列のうち連続する15塩基ないし37
塩基から成る塩基配列を有するオリゴヌクレオチドであ
る、リアルタイム検出PCR法によるEBウイルス遺伝
子の測定のために用いられるフォワード側プライマーを
提供する。また、本発明は、配列表の配列番号4で示さ
れる塩基配列のうち連続する15塩基ないし39塩基か
ら成る塩基配列を有するオリゴヌクレオチドである、リ
アルタイム検出PCR法によるEBウイルス遺伝子の測
定のために用いられるリバース側プライマーを提供す
る。さらに、本発明は、配列表の配列番号7で示される
塩基配列のうち連続する15塩基ないし42塩基から成
る塩基配列を有するオリゴヌクレオチドに、レポーター
蛍光色素と、クエンチャー蛍光色素とが結合されてお
り、前記レポーター蛍光色素は、該レポーター蛍光色素
が前記クエンチャー蛍光色素と同一のプローブに結合さ
れている場合には蛍光共鳴エネルギー転移によりその蛍
光強度が抑制され、前記クエンチャー蛍光色素と同一の
プローブに結合されていない状態では蛍光強度が抑制さ
れないものである、リアルタイム検出PCR法によるE
BV遺伝子の測定のために用いられるプローブを提供す
る。さらに、本発明は、上記本発明のフォワード側プラ
イマーと、上記本発明のリバース側プライマーと、上記
本発明のプローブとを用い、被検試料中の測定すべきE
BV遺伝子を鋳型としてPCRを行ない、反応液からの
蛍光をリアルタイムに測定することから成る、被検試料
中のEBウイルス遺伝子の測定方法を提供する。
【0007】本発明のフォワード側プライマーは、EB
V遺伝子のIR1領域中の領域を増幅するためのフォワ
ード側プライマーであり、配列表の配列番号1で示され
る塩基配列のうち連続する15塩基ないし37塩基、好
ましくは15塩基ないし19塩基から成る塩基配列を有
するオリゴヌクレオチドである。これらのうち、特に好
ましいものとして、配列番号2に示される配列のうち連
続する15塩基ないし19塩基、特に、配列番号3に示
される、17塩基から成る塩基配列を有するものを挙げ
ることができる。なお、配列番号3で示される塩基配列
は、EBVゲノムのIR1領域の第753番目のヌクレ
オチド(以下、「753nt」のように記載)〜769
ntに相当するものである。なお、EBVゲノムのIR
1領域の全塩基配列は公知であり、Jenson, H.B. et a
l., (1987) J. Virol. 61, 1495-1506 に記載されてい
る。
【0008】本発明のリバース側プライマーは、EBV
遺伝子のIR1領域中の領域を増幅するためのリバース
側プライマーであり、配列表の配列番号4で示される塩
基配列のうち連続する15塩基ないし39塩基、好まし
くは17塩基ないし21塩基から成る塩基配列を有する
オリゴヌクレオチドである。これらのうち、特に好まし
いものとして、配列番号5に示される配列のうち連続す
る17塩基ないし21塩基、特に、配列番号6に示され
る、19塩基から成る塩基配列を有するものを挙げるこ
とができる。なお、配列番号6で示される塩基配列は、
EBVゲノムのIR1領域の920nt〜938ntに
ハイブリダイズするものである。
【0009】本発明のプローブは、オリゴヌクレオチド
に後述するレポーター蛍光色素とクエンチャー蛍光色素
が結合したものである。本発明のプローブは、増幅され
たEBVのIR1領域中の領域を検出するためのもので
あり、そのオリゴヌクレオチド部分は、配列表の配列番
号7で示される塩基配列のうち連続する15塩基ないし
42塩基、好ましくは20塩基ないし24塩基、から成
る塩基配列を有する。該オリゴヌクレオチドの特に好ま
しい例として、配列番号8に示される配列のうち連続す
る20塩基ないし24塩基、特に、配列番号9で示され
る22塩基から成るものを挙げることができる。なお、
配列番号9で示される塩基配列はEBVゲノムのIR1
領域の888nt〜909ntに相当するものである。
【0010】前記レポーター蛍光色素は、該レポーター
蛍光色素が前記クエンチャー蛍光色素と同一のプローブ
に結合されている場合には蛍光共鳴エネルギー転移によ
りその蛍光強度が抑制され、前記クエンチャー蛍光色素
と同一のプローブに結合されていない状態では蛍光強度
が抑制されないものである。レポーター蛍光色素として
は、FAM(6−カルボキシ−フルオレッセイン)のよ
うなフルオレッセイン系蛍光色素が好ましく、クエンチ
ャー蛍光色素としては、TAMRA(6−カルボキシ−
テトラメチル−ローダミン)のようなローダミン系蛍光
色素が好ましい。これらの蛍光色素は公知であり、市販
のリアルタイム検出PCR用キットに含まれているので
それを用いることができる。レポーター蛍光色素及びク
エンチャー蛍光色素の結合位置は特に限定されないが、
通常、プローブのオリゴヌクレオチド部の一端(好まし
くは5’末端)にレポーター蛍光色素が、他端にクエン
チャー蛍光色素が結合される。なお、オリゴヌクレオチ
ドに蛍光色素を結合する方法は公知であり、例えばNobl
e et al., (1984) Nuc. Acids Res. 12:3387-3403及びI
yer et al., (1990) J. Am. Chem. Soc. 112:1253-1254
に記載されている。
【0011】本発明の方法では、上記本発明のフォワー
ド側プライマーと、上記本発明のリバース側プライマー
と、上記本発明のプローブとを用い、被検試料中の測定
すべきEBV遺伝子を鋳型としてPCRを行ない、反応
液からの蛍光をリアルタイムに測定する。このリアルタ
イム検出PCR法自体は公知であり、そのための装置及
びキットも市販されているので、このような市販の装置
及びキットを用いて行なうことができる。
【0012】反応は、被検EBVのDNA、上記本発明
のフォワード側プライマー、リバース側プライマー及び
プローブ並びに耐熱性DNAポリメラーゼ、dATP, dGT
P, dCTP, dTTPを含む溶液を調製して行なう。dTTPに代
えて、dUTPを用い、ウラシル−N−グリコシラーゼ(U
NG)を加えることにより、前回のPCR産物からの混
入DNAを分解することができるので好ましい。反応の
具体的な条件は下記実施例に詳述されている。なお、被
検試料としては、EBVを含有する疑いのあるいずれの
ものであってもよく、例えば血清等の体液である。EB
VのDNAの調製は、従来のPCRの場合と同様に行な
うことができ、下記実施例にも具体的に記載されてい
る。
【0013】反応では、まず、EBVのDNAを鋳型と
してPCRによりDNAの増幅が起きる。増幅DNA
は、上記プローブと相補的な領域を含んでいるので、プ
ローブは一本鎖状態の増幅DNAにハイブリダイズす
る。プローブが完全にハイブリダイズした状態で、プロ
ーブがハイブリダイズしている一本鎖DNAを鋳型とす
る伸長が起きると、DNAポリメラーゼのエキソヌクレ
アーゼ活性によりプローブが5’末端側から加水分解さ
れる。この分解の結果、プローブのオリゴヌクレオチド
部分に結合されているレポーター蛍光色素とクエンチャ
ー蛍光色素とがバラバラになり、クエンチャー蛍光色素
に起因する蛍光共鳴エネルギー転移により抑制されてい
たレポーター蛍光色素からの蛍光強度が増加する。一
方、被検試料中にEBVのDNAが存在しない場合に
は、DNAの増幅が起きないので、プローブはDNAに
ハイブリダイズせず、従ってDNAポリメラーゼによっ
て加水分解されることもない。このため、レポーター蛍
光色素からの蛍光は、クエンチャー蛍光色素により抑制
されたままであり、蛍光強度は増加しない。従って、蛍
光強度を測定することにより、被検試料中にEBVのD
NAを検出することが可能である。
【0014】本発明の方法では、蛍光強度をリアルタイ
ムに測定する。すなわち、蛍光強度を測定しながらPC
R反応を行なう。測定される蛍光強度は、あるサイクル
数を過ぎると検出限界を超え、急激に増加する。そし
て、被検試料中のEBVDNAの量が多いほど、少ない
サイクル数で蛍光強度が急に増加する。従って、何サイ
クルを過ぎた時に蛍光強度の急激な増加が始まるかを調
べることにより、被検試料中のEBVDNAの定量測定
を行なうことができる。より具体的には、例えば、EB
VDNAを含まないネガティブコントロールにおける各
サイクル(例えば3〜15サイクル)の蛍光強度の標準
偏差の10倍を閾値として設定し、蛍光強度がこの閾値
を超えるサイクル数を調べることにより、正確に被検試
料中のEBVDNAを定量測定することができる。すな
わち、被検試料中のEBVのDNA数の常用対数を横軸
に、上記閾値を超えた時のサイクル数を縦軸にとると、
測定結果はほぼ完全に直線上にのるので、検量線を作成
しておけば、何サイクルで閾値を超えるかを調べること
により被検試料中のEBVDNAの量を定量測定するこ
とができる。従って、本発明の方法によれば、従来のP
CRのように、PCR後に電気泳動を行なって増幅を調
べる操作が不要であり、非常に簡便である。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定される
ものではない。
【0016】実施例1 (1) プライマーの合成 配列番号3に示される17塩基から成る塩基配列を有す
る17merのオリゴDNAを化学合成し、フォワード
側プライマーとした。また、配列番号6に示される19
塩基から成る塩基配列を有する19merのオリゴDN
Aを化学合成し、リバース側プライマーとした。
【0017】(2) プローブの調製 配列番号9に示される22塩基から成る塩基配列を有す
る22merのオリゴDNAを化学合成した。このオリ
ゴDNAの5’末端にFAMを、3’末端にTAMRA
を上記文献記載の方法により結合し、プローブとした。
【0018】(3) 標準濃度DNAの調製 EBV遺伝子配列を含むプラスミドを作製してDNAを
抽出し、分子量よりコピー数を算出し、108 から10
1 コピー/μlまで10倍希釈系列を作製した。
【0019】(4) 反応液の調製 上記プライマー、プローブ及びTaqMan PCR Core Reagen
t Kit (商品名、Perkin Elmer社製)を用いて、反応チ
ューブ1本あたり、下記表1に示す反応液を調製した。
【0020】
【表1】
【0021】(5) リアルタイム検出PCR チューブ1本あたり、上記反応液を45μl分注し、標
準濃度DNAを5μl加え、ABI PRISM 7700 Sequence
Detection System(商品名、Perkin Elmer社製)にセッ
トし、以下の条件で反応を行なった。PCRの各サイク
ル毎に蛍光強度を測定した。
【0022】 キャリーオーバーDNAのUNGによる分解反応 50℃、2分間 UNGの失活、DNAポリメラーゼの活性化 95℃、10分間 PCR 95℃、20秒間 60℃、1分間 このPCRサイクルは53回繰り返した。
【0023】(6) 結果 サイクル数を横軸に、蛍光強度の変化(ΔRn)を縦軸
にとってプロットした結果を図1に示す。図1中、各線
の近傍には、試料中のEBVのDNAのコピー数(試料
は上記のように5μl用いたので、上記濃度(コピー/
μl)の5倍)を示す。図1より、それぞれの被検試料
について、ある一定のサイクル数を過ぎるまでは蛍光強
度に変化は見られないが、あるサイクル数を過ぎると蛍
光強度が急に増加することがわかる。そして、この蛍光
強度の急激な増加が始まるサイクル数は被検試料中のE
BVのDNAコピー数が大きいほど小さいことがわか
る。また、上記リアルタイムPCRにおいて、EBVの
DNAを含まない試料について行なったネガティブコン
トロールの3〜15サイクルにおける蛍光強度の標準偏
差の10倍を閾値とし、この閾値を超えたサイクル数
(すなわち、蛍光強度が急激に増加し始めた時のサイク
ル数)を求めた。DNAコピー数の常用対数を横軸に、
上記閾値を超えたサイクル数を縦軸にとってプロットし
た図を図2に示す。図2に示すように、DNAコピー数
の常用対数と上記閾値を超えたサイクル数との間には直
線関係があり(相関係数0.999)、上記サイクル数を測定
することにより被検試料中のEBVのDNAを定量測定
できることが明らかになった。
【0024】比較例1 配列番号10に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチ
ド(EBVのIR1領域の720nt〜740ntに相
当)をフォワード側プライマーとして用い、配列番号1
1に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(EBV
のIR1領域の946nt〜966ntにハイブリダイ
ズ)をリバース側プライマーとして用いることを除き、
実施例1と同じ操作を行った。PCR終了後の蛍光強度
の変化の大きさを、実施例1の場合を1として示すと下
記表2の通りである。
【0025】
【表2】
【0026】表2から明らかなように、ほとんどの濃度
において、本発明のプライマーを用いた方が比較例のプ
ライマーを用いた場合よりも蛍光強度の変化が大きく、
従って、より高精度に測定を行うことができる。
【0027】
【発明の効果】本発明により、EBVを高感度で正確
に、かつ、簡便に測定することが可能になった。
【0028】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:37 配列の型:核酸 配列 GAGAGGCAGC CCCAAAGCGG GTGCAGTAAC AGGTAAT 37
【0029】配列番号:2 配列の長さ:21 配列の型:核酸 配列 GCCCCAAAGC GGGTGCAGTA A 21
【0030】配列番号:3 配列の長さ:17 配列の型:核酸 配列 CCCAAAGCGG GTGCAGT 17
【0031】配列番号:4 配列の長さ:39 配列の型:核酸 配列 GCGCAGCCAA CCATAGACCC GCTTCCTGGG GGTTTTAGG 39
【0032】配列番号:5 配列の長さ:23 配列の型:核酸 配列 AACCATAGAC CCGCTTCCTG GGG 23
【0033】配列番号:6 配列の長さ:19 配列の型:核酸 配列 CCATAGACCC GCTTCCTGG 19
【0034】配列番号:7 配列の長さ:42 配列の型:核酸 配列 TGTCCCCACG CGCGCATAAT GGCGGACCTA GGCCTAAAAC CC 42
【0035】配列番号:8 配列の長さ:26 配列の型:核酸 配列 CGCGCGCATA ATGGCGGACC TAGGCC 26
【0036】配列番号:9 配列の長さ:22 配列の型:核酸 配列 CGCGCATAAT GGCGGACCTA GG 22
【0037】配列番号:10 配列の長さ:21 配列の型:核酸 配列 CAAAGAGCCA GATCTAAGGC C 21
【0038】配列番号:11 配列の長さ:21 配列の型:核酸 配列 CCTCTAAAGA TAGCAGCAGC G 21
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の方法により、各種被検試料
中のEBVのDNAを測定した場合の、PCRのサイク
ル数と蛍光強度の変化の関係を示す図である。
【図2】図1に示す結果について、EBVのDNAのコ
ピー数の常用対数と、蛍光強度の変化が閾値を超えたサ
イクル数との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 竜二 東京都八王子市小宮町51 株式会社エスア ールエル八王子ラボラトリー内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列表の配列番号1で示される塩基配列
    のうち連続する15塩基ないし37塩基から成る塩基配
    列を有するオリゴヌクレオチドである、リアルタイム検
    出PCR法によるEBウイルス遺伝子の測定のために用
    いられるフォワード側プライマー。
  2. 【請求項2】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号2で示される塩基配列のうち連続する15塩基な
    いし19塩基から成る塩基配列を有するオリゴヌクレオ
    チドである、請求項1記載のプライマー。
  3. 【請求項3】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号3で示される塩基配列を有する17塩基から成る
    請求項2記載のプライマー。
  4. 【請求項4】 配列表の配列番号4で示される塩基配列
    のうち連続する15塩基ないし39塩基から成る塩基配
    列を有するオリゴヌクレオチドである、リアルタイム検
    出PCR法によるEBウイルス遺伝子の測定のために用
    いられるリバース側プライマー。
  5. 【請求項5】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号5で示される塩基配列のうち連続する17塩基な
    いし21塩基から成る塩基配列を有するオリゴヌクレオ
    チドである、請求項4記載のプライマー。
  6. 【請求項6】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号6で示される塩基配列を有する19塩基から成る
    請求項5記載のプライマー。
  7. 【請求項7】 配列表の配列番号7で示される塩基配列
    のうち連続する15塩基ないし42塩基から成る塩基配
    列を有するオリゴヌクレオチドに、レポーター蛍光色素
    と、クエンチャー蛍光色素とが結合されており、前記レ
    ポーター蛍光色素は、該レポーター蛍光色素が前記クエ
    ンチャー蛍光色素と同一のプローブに結合されている場
    合には蛍光共鳴エネルギー転移によりその蛍光強度が抑
    制され、前記クエンチャー蛍光色素と同一のプローブに
    結合されていない状態では蛍光強度が抑制されないもの
    である、リアルタイム検出PCR法によるEBウイルス
    遺伝子の測定のために用いられるプローブ。
  8. 【請求項8】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号7で示される塩基配列のうち連続する20塩基な
    いし24塩基から成る塩基配列を有するオリゴヌクレオ
    チドである、請求項7記載のプローブ。
  9. 【請求項9】 前記オリゴヌクレオチドは、配列表の配
    列番号9で示される塩基配列を有する21塩基から成る
    請求項8記載のプローブ。
  10. 【請求項10】 前記レポーター蛍光色素はフルオレッ
    セイン系蛍光色素であり、前記クエンチャー蛍光色素は
    ローダミン系蛍光色素である請求項7ないし9のいずれ
    か1項に記載のプローブ。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし3のいずれか1項に記
    載のフォワード側プライマーと、請求項4ないし6のい
    ずれか1項に記載のリバース側プライマーと、請求項7
    ないし10のいずれか1項に記載のプローブとを用い、
    被検試料中の測定すべきEBウイルス遺伝子を鋳型とし
    てPCRを行ない、反応液からの蛍光をリアルタイムに
    測定することから成る、被検試料中のEBウイルス遺伝
    子の測定方法。
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