JPS61257200A - 核酸ハイブリダイゼ−シヨンによるヒト口腔細胞の検出 - Google Patents

核酸ハイブリダイゼ−シヨンによるヒト口腔細胞の検出

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JPS61257200A
JPS61257200A JP4513286A JP4513286A JPS61257200A JP S61257200 A JPS61257200 A JP S61257200A JP 4513286 A JP4513286 A JP 4513286A JP 4513286 A JP4513286 A JP 4513286A JP S61257200 A JPS61257200 A JP S61257200A
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dna
probe
cells
sample
cell
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JP4513286A
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マイケル・シー・チエン
パール・エム・チエン
リン・シー・クロツツ
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BAIOTEKUNIKA DAIAGUNOSUCHITSUK
BAIOTEKUNIKA DAIAGUNOSUCHITSUKUSU Inc
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BAIOTEKUNIKA DAIAGUNOSUCHITSUK
BAIOTEKUNIKA DAIAGUNOSUCHITSUKUSU Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はヒトの歯の病気および症状を、微生物およびそ
れに伴なう細胞の検出番こより、診断することに関する
歯の病気は米国および他の国において非常に多数の患者
がいる。おそらく、米国において4500万人の成人が
破壊的な歯周の病気にかかっており、そしておそらく1
00万人の子供が、若年性歯周炎に罹患している。米国
の人口の95%が一生のある時点で虫歯にかかると推定
される。これらの病気および症状の存在を迅速かつ効果
的に歯科医が発見して治療の助けとし、あるいは指標と
するための診断手段の必要性が大である。この必要性は
、より特別な処置を必要とする若年性歯周炎および虫歯
に関して特に大きい。
(従来技術) 近年間らかにされたところでは、異なる症状の歯周の病
気は、夫々特定の微生物学的病因を有する。アクチノバ
チルス アクチノマイセテムコミタンス(Actino
baciLlus actinomycgtatnco
 −mitans)は、若年性歯周炎の原因因子である
ことがはっきりと証明されている〔J、スロック(Fl
lots)ら、Infgct、 Irnrnsn、  
29 : l 013−1020.1980;マンデル
CMandmlL)およびツクランスキー(Joera
naky)、J、Pgデ1odo−%g、52:593
−598.1981))。アクチノバチルス アクチノ
マイセテムコミタンス、ノイクテロイデス ギンギバリ
スCBactaroidaagi%gival is 
)s  バクテロイデス インテルメジウスCBact
eroidgs intgrrnedius)、フシバ
クテリウム ヌクレアツム(Fusobactgriu
mnuc1gαt us )、カブノントファガ オク
ラセアCCapnocytophaga ochrac
ga)、セレノモナススプチゲナ(Sglgnomon
as spwtiggna)、 エイケネラ コロデン
ス(EikgttalLa corrodg%g)、ウ
オリネラ レクタ(WolinglLa recta)
、スピロヘータ類、および紡錘状バクテロイデスは、成
人の歯周の病気に伴い、その原因に関係する〔タナ−(
Tanner) ら、 J、C11n、Pgriodo
nt、6 :278−307.1979;ジンクCDz
ink)ら、J、 C11n、 P#riodoxt、
 9 : 1985 〕。さらに、リューコサイト(白
血球細胞)が、歯周の病気にかかった患者の歯周のポケ
ット中に存在することも知られている〔リストガルテン
CListgartg%〕およびヘルテン(RgHdg
fi)、J、 CLin、 Pario−dont、 
5 : 115.1979;ケイニス(Keyas)お
よびラムス(Rams)、JADA  106二803
.1983)。唾液サンプル中のストレプトコッカス 
ミュータンスC3trmptocoacss rnut
ass)の存在数の増加は、虫歯の可能性を示唆するも
のである〔W、L、o−チェ(Laechs )ら、I
TLfect。
h胤1L?L、21:830.1978)。
これらの医学的病変を診断する一つの試みは、歯周のポ
ケットのサンプルからバクテリアを培養し、そして分類
学的に同定して、原因微生物を同定することである。こ
の方法は労力の集中を必要とし、サンプルの生存性を保
つためにサンプルを迅速かつ正確に取扱う必要がある。
別法として、原因微生物に伴なうと考えられる酵素活性
の検出を用いろことも出来る。ポリクローナルまたはモ
ノクローナル抗体を用いる糧々の検定も用いられている
。例えば、エベルンール(Ebarsol e )(D
米国特許A4.458.014号は、口腔中の特定の微
生物、特に黒色色素を持つバクテロイデスの血清学的同
定法全開示している。この方法は、死滅させたバクテロ
イド細胞を家兎のよ5な哺乳動物に注射し、その血清か
ら抗体を回収することによる、これらのバクテロイドに
対するポリクローナル抗体の製造も含んでいる。このポ
リクローナル抗体は、微生物検出のための診断手段に使
用される。
(発明の構成) 一般に本発明は、サンプル中のDNAff性させ、変性
したDNAをハイブリッド形成条件下で目的細胞の変性
DNAと特異的にハイブリッドを形成しつるプローブR
NAまたはD N Aと接触させ、ハイブリッド複会体
をサンプル中の目的細胞の存在の指標として検出するこ
とよVなる。ヒトの患者の口か、ら得たサンプル(例え
ば、唾液、歯周炎のポケットから得た歯肉下の歯垢サン
プルまたは歯肉上の歯垢サンプル)中の、ヒトの口腔医
学病変に滲なう微生物細胞またはヒト細胞を検出するこ
とに関する。
本発明は、若年性歯周炎の原因因子であるアクチノバチ
ルス アクチノマイセテムコミタンス〔近年へモフイラ
ス アクチノマイセテムコミタンス(Ragtnoph
ilus actinomyagtgtncotnit
ans)comb、noτ・に分類変えすることが提唱
されている(ボツッ(Potts)ら、J、Syste
m、 Bact。
35:337.1985)および虫歯の可能性に関連す
るストレプトコッカス ミュータンスの検出のために特
に有用である。本発明は、ヒトの口腔内の医学病変に伴
なう他の微生物細胞およびヒト細胞の検出にも使用でき
る。
本発明の方法は非常に高感度であり、サンプル中の10
3個の細胞でさえも検出可能であり、さらに非常に特異
性が高く、検出すべき細胞DNAに対するサンプル中の
他の細胞DNAに対する又又ハイブリッド形成は0.1
%以下である。そのうえ、検出は迅速で1〜2日で結果
が判明する。
本発明の他の態様および利点は、以下の好ましい態様の
説明および特許請求の範囲により明らかにされる。
(好ましい態様〕 プローブDNAまたはRNAは、検出すべき細胞の全細
胞DNAの純化および標識(「ホールゲノム法」);検
出すべき細胞のDNAライブラリーからの特異配列プロ
ーブの単離;または特異配列RNAプローブの構成を含
めて任意の数穐の技術で作成できる。
本発明者らは、検出すべき細胞の全DNAを標識して、
口腔病変関連細胞の検出のプローブとじて使用できるこ
とを見出した。そのようなプローブは、口腔サンプル中
の診断の鍵になる微生物であるA、アクチノマイセテム
コミタンスおよびS。
ミュータンスの存在を検出し5ることが見出され、さら
にバクテロイデス インテルメデイウン、バクテロイデ
ス ギンギバリス、フシバクテリウムヌクレアツム、エ
イケネラ コロデンス、ウオリネラ レクタおよびセレ
ノモナス スブチゲナの検出にも成功した。
細胞の調製 全ゲノムプローブを調製する第一ステップは、全ゲノム
プローブを得るための微生物細胞またはヒト細胞の純粋
培養物の調製である。その細胞は検出すべき細胞と同一
種もしくは同一タイプである。
任意の所望細胞は、標準的側生物学的方法で口腔サンプ
ルから単離訃よび純化して、次いで培養可能である。さ
らに、目的とする成る褌の菌は広く入手可能であり、例
えばA、アクチン・マイセテムコミタンスCATCCy
1629522.29523.29524 ) ; B
、インテルメデイウス(ATCC425611);W、
レクタ(ATCC/1633238)”。
S、ミュータンスCATCC/1625175.273
51.27352);B、ギンギバリスCATCC/1
633277);F、、ヌクレアツム(ATCC鷹25
586);およびE、コロデンスCATCC/1623
834)である。
次の珈はマサチュセツツ州、ボストンの7オルシス デ
ンタル センターCForsyth DentalCe
%ter)のアンネ タナ−(A%%II Tanne
t )  博士およびジオアン ジンク(JoAnn 
Dgink)嬢から入手した:アクチノバチルス アク
チノマイセテムコタンス ストレインY4;バクテロイ
デスインテルメデイウス581;バクテロイデス ギン
ギバリス381;7ゾバクテリウム ヌクレアツム36
4;エイテネラコロデンス3フ3;ウオリネラ レジタ
3フ1;カプノシトフアガ オクラセア6;セレノモナ
ス スプチゲナ1304;およびストレプトコッカス 
ミュータンスJBP。
これらの微生物は、報告された方法に従って培養しくジ
ンクら、J、 C11tL、 Micro、 19 :
 599.1984)、収穫して遠心により細胞ペレッ
トとし、凍結礼燥した。全細胞DNAは凍結乾燥細胞0
.12から、次の方法により抽出した。細胞をTBSバ
ック・ア(10惧M トリス−BO2;1100tn 
NaC1; 1 mu EDTA %pE 8−0) 
20−に再懸濁させ、8000 rprn (5000
Xr)で10分間遠心し、上澄を捨てた。ペレットヲ次
いで25tX、シュークロースf含ムT B Sバッフ
ァー107!に再懸濁させて細胞溶解させた。
ダラム陽注菌(例えばS、ミュータンス)については、
N−アセチルムラミダーゼ(マイルス(Hilts)ラ
ボラトリーズ社)5rn9全溶解混合物10−に加えた
。ダラム陰性菌(例えば上記列挙の他の全てのもの)に
ついては、リゾチーム(シグマ(Si gtnα)社)
5■を溶解混合物lO−に加えた。菌の分類が不明であ
る場合またはB、ギンギバリスのようなある種のダラム
陰性酌では、両方の酵素を加えてもよい。いずれの酵素
による処理も37℃で30分間行った。
このインキュベーションに続いて、25%W/Vラウリ
ル硫酸ナトリウム0.87!および0.5−のプロナー
ゼ(シグマ社)を添加し、混合物を70℃で30分間イ
ンキュベートした。次に混合物を氷冷し、過塩素酸ナト
リウム(5M)2.87!を加えて十分混合し、氷上で
15分間冷装した。冷やしたクロロホルム:イソアミル
アルコール(24:IV/V)15−を加えた。混合の
後、混合物を氷上で15分間冷装した。混合物を600
07pm(2800xf)で10分間遠心した。水mt
広コロピペット取り出し、12.0007pm(11,
200xf)で10分間遠心した。上澄を集めて氷上で
15分分間中し、2倍量の95%エタノールを加えた。
氷上に30分放置の後、混合物を8000デp惰(50
00Xf)で15分間遠心し、上澄を捨てた。
乾燥後、ペレットfTEバッファー(10muトリスH
CL、 1 mM EDTA、 pH8,0)の1−に
再懸濁させた。10m9/mtENアーゼ50μtを加
工た(RNアーゼはシグマ社から入手し、10thM 
)リス pE ?、5、l 5 rnM NaCLに溶
解して用いたが、100℃で15分間加熱し、徐々に冷
却し、少量ずつ分注して一20℃に保存することにより
予め調製しておいた)。このRNプアー反応は37℃で
1時間行った。
RNアーゼ処理に続いて、フェノール:クロロホルム:
イソアミルアルコール(49:49:1)で2〜3回抽
出を行ない、水層を回収した。2.5倍量の100%エ
タノールを、V、倍量の3M酢酸ナトリウム(pH5,
5)とともに加えた。氷上に30分放置した後、混合物
を800 Orpm(5000xf)で10分間遠心し
た。ペレットを70%エタノールで2回洗浄し、乾燥さ
せ、TEバッファー1−に再懸濁させた。DNAの濃度
を0D2ISOで測定した。
ヒト白血球細胞は、脱繊維素処理した血球から、フィコ
ール−プラック(Ficoll−Plaqua)  (
ファルマシア(Pharmac iα)社)により、同
社の規定した方法で単離し、DNAfメンツ・ヅ イン
エンザイモロジ−(Methods in Hnzyt
nology)65:410.1980に記載された方
法で単離した。
全細胞DNAの調製物は、例えば以下に示すような各種
の標準方法を用いてニックトランスレーションによって
標識することができる。以下に記載する方法は、32P
で標識したヌクレオチドをニックトランスレーション化
DNA中に標識として取9込む。しかしながら、ニック
トランスレーション反応においては他の標識ヌクレオチ
ドもDNAポリメラーゼIの基質として用いることがで
きる。
このような標識の例としては、ランガー(Lan−1H
r)らCPNAS  78:6633.1981)の記
載によるdUTPのピオチン−標識類似体が、ある。ま
た、二重らせんの安定性や二重らせん形成の力学に実質
的に影響を及ぼすことなくDNAポリメラーゼlによっ
てポリヌクレオチド中に取り込まれ5る全ての分子(例
えば螢光標識したヌクレオチド)もこのような例に含ま
れる。
10倍希釈緩衝液(0,5Mトリス−塩酸、pH7−2
; 0−IAf MgSO4,1mM ジチオスレイト
ールおよび500μ?/−ウシ血清アルブミン)5μt
:未標識デオキシヌクレオチド(dATP 10μMお
よびdCTP%dGTP、dTTPを各100μM)4
μt;・α−32P−dATPc2800ci/惧mo
t)30μt; および蒸留水を加えて全量48μtと
した反応混合物中に上記で調製した細菌または白血球細
胞DNA (上記した棟から得たもの)1〜2μtを加
えた。この四合物を0℃に冷却し、DNアーゼ(シグマ
社製二0.1μf/1d)1μtと大腸菌CB、 co
li)  DNAポリメラーゼI(べ−リンガーマンハ
イム社製=5単位/−〕1μtを加えた。該反応物’i
16℃で1時間インキュベートし、0.5M EDTA
を2μを加えて反応を停止し、次いで蒸留水50μtを
加えた。標識ニックトランスレーション化DNAf1−
のシリンジ中でセファデックス(5trphadez 
) G 50カラムを用いて遠心分離することによって
、取り込まれなかった標識物から分離した。
一方、特定生物の全DNA配列を表わすクローン化DN
Aライブラリーを構築することによって核酸プローブを
調製することができる。DNAライブラリーを調製し、
核酸配列を標識する方法を以下に記載する。目的とする
生物または細胞と相同性を有し且つ他の口腔微生物また
は細胞と相同性を有しない個々の核酸配列は全て目的細
胞用に適したプローブたジうる。このような配列の多く
は、以下に述べる方法で調製されるライブラリーまたは
類似の方法で調製されるライブラリー中に存在している
と思われる。このような配列はいずれも例えば以下に述
べる分画ハイブリダイゼーション(different
ial hybridizatton)検定法によって
同定され、DNAライブラリーから単離することができ
る。かかる配列を単独でまたは組み合せて用いることが
でき、また全ライブラリーをプローブとして用いること
も可能である。
特異的配列プローブ: DNAプローブ上記生物および
細胞から得られるり、N Aの1本鎖ライブラリーはM
13ファージをベクターとして用いることによって調製
することができる。
製法を説明するためのものである。ファージM13の複
製型から得られるDNACM13 RF  mp7;メ
ツシング(Messing)ら、hhbc l 、 A
c idsRgs、 9 : 309.1981;P−
Z、バイオケミカル社から入手) f BamE Iで
切断すると、GATC粘着末粘着末端金線状2本鎖DN
A分子を与えた。
上記の如く調製される精製細菌DNAをSas 3Aで
切断すると、M13粘着末端に相補的な粘着末端を有す
るフラグメントを生じた。この被制限細菌DNAt−M
13 DNAと混合し、混合物をライゲーションし、コ
ンピテント大腸菌(A’、co(()株、7M107t
−10:1のモル比でトランスフェクトするために用い
、了シピシリン耐性コロニーを選択した。
Bam Ii I制限部位におけるDNA挿入物はファ
ージのこの株によって保持される1ac−Z遺伝子の正
常な発現を阻止する。この部位に挿入物を保持するM1
3分子は、1−acZ遺伝子からβ−ガラクトシダーゼ
を発現させることかできず、従って5−フロモ、4−ク
ロロ、3−インドイル、β−D−ガラクトシド(Z−g
αt)を含むプレート上で成育させると無色のプラーク
を与える。これによって、X−gaLプレート上で青い
プラークを呈する挿入物を肩しないクローンから、挿入
物を有するクローンを区別することができる。
細菌DNA挿入物を有するM2S  1本mDNA分子
は、メソッド・イン・エンザイモロジーCMethod
s in EnziImoLogy) 101 : 2
0.1983に記載の方法によって大腸菌CE、 co
li) Na胞から精製する。32 pで標識したM1
3プローブは以下のようにして調製した。
M2S 1本鎖DNA (50nf/μL) 20μt
;プライマー(2Onνμt)12μt;10倍希釈ア
ニーリング用緩衝液(10yaAf)リス−塩酸pH7
,5,500mM NaCL、 100 mu DTT
100情M MgCl2) 5μt;および蒸留水8μ
tからなる反応混会物中でM2S 1本鎖DNAをアニ
ーリングし、3’−CAACACACCTTAACAC
−5’の配列を有する合成りNAプライマーを作成した
該混合物を100℃に加熱し、続いて1時間かけて室温
まで徐冷した。アニーリング後、該混合物をα−32P
−dATP (3200C”i/m 1not) 25
μt;dATP 10μMおよびdGTP、 dCTP
ldTTPを各100μM含むdNTP20μt:10
倍希釈アニーリング用緩衝液5μt;DNAポリメラー
ゼ(大フラグメント〕(4単位/μt〕中に添加した。
得られる混付物を室温で2時間インキュベートした。0
.25 M EDTA  10μtを加えて反応を停止
し、3り標識M13プローブを、1−シリンジ中でセフ
ァデックスG50によって遠心分離することにより取り
込まれなかった32P −dATPから分離した。
上述の微生物及び細胞からの細菌性DNAライブラリー
は、pSP64t−ベクターとして使用して製造できる
。下記例は、エイ・アクチノマイセテムコミタンスCA
、 ry:tinornycgtetncomitax
s)。
ニス・ミュータンス(S、 mutass )sニス・
スプチゲナ(S、 aputi(Hnα)、ビー イン
テルメジウスCB、 i%tgrmsdiue )、ビ
ー・ギ/ギバリスCB。
gi%givalゼ8ン、エフ・ヌクンアツム(F、 
nuc−Igatxm)、イー・コロテンス(E、 c
orrodgns )、タフリュー・レクタ(’W、r
matα)、シー・オクラセアCC,ochracgα
)および白血球を使用してこの方法を詳述するものであ
る。プロメガ・バイオチクCPto’rnaga Bi
otea )から得られるプラスミドpSP64をBa
rn HIで消化してGATC接着末端を有する線状二
重鎖DNA分子を得た。上記の如く製造された精製され
た細菌性D N A f 5ax3Aで消化してpsP
64付着末端と相補性の粘着末端を有するフラグメント
ラ得た。この制限された細菌性DNAをpsP64cモ
ル比1〇二1)と混合し、混合物をリゲート(結合)さ
せ、使用して能力大腸菌(E、 coli)  HB 
101を形質転換し、アンピシリン耐性コロニーを選別
した。
細菌性DNAがpsP64の中にとり込まれたこと1&
:実証するために、各細菌性ライブラリーからの20ク
ローンをランダムに選択した。これらのプラスミドを情
実し、F:coRIおよびPstlで消化して制限地図
を作製することにより挿入物の存在を確認した。
挿入物を含有するプラスミドをEcoRIで線状化し、
下記方法によりこのDNAを転写することにより各DN
Aライブラリー由来の32P−標識RNAプローブを製
造した(該方法はプロメガ・バイオチクにより提供〕。
10μtの5×緩衝液(200倶M トリス−EC1;
30常M MgCl2;10mMスペルミジン)ニジエ
チルピロカルボネートにより処理しておいた蒸留水9μ
t;O,Sμtの1Mジチオトレイトール;2μtのア
ールナシン(RNα8i%)(商標名)リボヌクレアー
ゼ阻害剤(30U/1tt);5μtずつの5tnMG
TP。
CTP、ATP; 2.5μtの0.125鴬Mvrp
;10μtのDNA(pSP64クローン(5μt15
0μt)由来);10μtのα−”P−UTP(300
0Ci/ミリモル);1μtのリボプローブ(Ribo
probe ) (商標名)RNAポリメラーゼ(15
U/μt)からなる50μtの反応物中で転写を行なっ
た。40℃で1時間インキュベートした。
反応後、lμtODNA分′pIIl酵素(1ダ/−)
と1.8μtのアールナシン(RNαgjs) (30
U/μt)を加え、混合物を37℃で10分間インキュ
ベートした。100μtの蒸留水を加え、溶液をフェノ
ールで21」抽出し、水性相を、10mMトリス、pH
7,0; 1 rnM EDTA; 0.1%SDS中
で平衡にしておいたG50セファデックスC8gpha
dgz)全通して遠心分離した。
ランゲル(LaTLger)らの上記文献に記載のUT
Pのビオチン標識同族体を標識として使用してもよい。
プローブとして使用するために、クローン化されたDN
Aライブラリーから特異的核酸配列を選択できる。望ま
しい配列は、標的細胞に対して強いハイブリダイゼーシ
ョンを示すが、非標的細胞に対して非特異的反応性をほ
とんどまたは全く示さないものである。そのような配列
は分別ハイブリダイゼーション検定によって選別される
。下記工程においてはプローブ源は3つの微生物のDN
Aライブラリーおよび1つの微先物のRNAライブラリ
ーから選択されており、数種の微生物についてプローブ
源を選択するのに使用できる工程を以下に詳述する。
エイ・アクチノマイセテムコミタンス(A。
actinomycetgmcomitans )、ニ
ス・ミュータンス(S、 mxtans )およびニス
・フプチゲナ(S。
apwtigena)のM13ライブラリーをスクリー
ニングして他の2梅の微生物に対して交叉反応性を示さ
ないクローンを同定した。各ライブラリーから、M2S
に有する挿入物をとり込んでいる50個の大腸菌クロー
ンを1−エツペンドルフ(Eppgndorf)試験管
中で別個に生育させ、各クローンからの全大腸菌菌体の
数μt2二枚用意し一ニトロセルロースフィルターの上
にスポットシ固定し、各フィルターが単一の微生物のラ
イブラリーからのクローンのみを示す50スポツトを含
むようにした。スポットするのには、マイクロピペット
で上記フィルターに細胞懸濁液1〜2μtを滴下し、約
30分間風乾した。スクリーニングすべき各ライブラリ
ーについて、全細胞性D N Aの2つの調製物がつく
られた=(a)″′標的細胞”DNA;(b)他の2つ
の“非標的”細胞からプールされたDNA0これらの調
製物は上述のように32P標識でニック翻訳し、各々を
インキュベートして下記の方法などの標準的ハイブリダ
イゼーション法によって上記二枚のフィルターの1枚に
交雑した。プールされた6非標的”DNAに対してハイ
ブリダイゼーションを示すクローンはいずれも適当なプ
ローブではない。6非標的”DNAに対してハイブリダ
イゼーションをほとんど示さないあるいは全く示さない
が、1標的”DNAにはよく交雑するクローンはいずれ
も適当なプローブ候補である。この方法を使用して、エ
イ・アクチノマイセテムコミタンス(A、 actin
omycgtemc −omitans)、ニス向ミュ
ータンス(S、 mutans)およびニス・スブチゲ
ナ(S、 sputigena)の各ライブラリーから
のプローブ候補として約20.個のM13クローンを同
定した。
は生化学的類似性及び遺伝的類似性があり〔ターナ−(
Tanngr)等のJ、 Periodont、 A’
#11.17 :585.1982;ボツッ(Pott
a)等、id、 )、そしてこれらの菌は時には歯フロ
ーラに存在する。
明の全ゲノムプローブはこれらのハエモフイラス種の細
胞に対してかなりの交差反応性を示したが、DNA−D
NA99種形成の研究(上記の結果と一致する〕がボツ
ツ等の上記の文献に報告されていス特異性A、アクチノ
マイセテムコミタンスpSP64クローンを選択するこ
とにした。
A、アクチノマイセテムコミタンスpsP64ライブラ
リーからの100イ固のE、コリ(E、coH)の各ク
ローンを上記の方法でスクリーニングした。
これらのクローンを1−のエツペンドルフ管(Eppg
ndorf tube)で個別に生長させ、そして各ク
ローンからの数マイクロリッターの全1ユ1’J if
f 胞にニトロセルロースのフィルターに二重にスポッ
トし、固定させた。スポツティングは1〜2マイクロリ
ツターの細胞懸濁液をフィルターにマイクロピペットで
適用し、はぼ30分間風乾して行った。
総細胞DNAの2種の別個の標本、すなわち(α)のプ
ールDNAf調衷した。これらの標本を上記の通り32
F標識でニックトランスレーションし下記雑種形成法で
一組のフィルターに雑種形成のためにインキュベーショ
ンした。psP64の数クローンを選ヒ、A、アクチノ
マイセテムコミタンスなかった。これらのうち、最良の
特異性を示すものとして5種のクローン(、%154.
157.198.200及び207)を選択した。
コレらの5棟のクローンからの32P−標識RNANコ
ムタンス゛(菌株Y4.511.652、ATCC29
522、ATCC29523、ATCC29524,6
50,651,652,2043,2097,2112
、N27、NCTC9710);H,アフロフィラス(
菌株621.626.654.655、H77、H80
、R81、ATCC13252、ATCC19415、
NCTC5906);H,バラフロフィラス(菌株R7
6、H78、ATCC29241)及びB。
インフルエンザCH,二組b1g n z a ) (
菌株R9、Hl 04 )からの全細胞をそれぞれ5つ
のニトロセルロースフィルター(こ上記のようにスポッ
トした。5種のクローンからの32P標識RNAを個別
にそれらフィルターに下記の方法で雑種形成させエモフ
イラスの細胞にはバックグランド以上の肩意の雑種形成
は示さなかった。E、コリの代表的な特異性クローンA
198(A’、コリに12/psP64−Aα198と
表示)をゼ・アメリカン・タイプ・カルチャー・コレク
ションCthaA情grtcanType Cu1tr
bre Co11ection)に寄託した。これには
ATCCアクセツション(ATCCAccess −i
o%)/%53219が与えられた。出願人(譲受人)
であるバイオテクニカ・インターナショナル社(Bio
Tmchnica Intgrt*ational+ 
Inc、)は死滅した場合、このカルチャーを特許期間
の満了前に交換する責任及びこのような特許の発行につ
いてATCCに通知する責任が存在することを認める。
その時点でこの寄託物は公衆に入手可能となる。その時
点までは寄託物は37CFRξ1.14及び35USC
ξ112によジアメリカ特許庁長官が入手できる。
プローブは単一シーケンスであるか、シーケンスの組み
合せであるか、あるいは全ライブラリーであるかにかか
わらず、上記組換DNA法で大規模合成が可能である。
単一シーケンスのDNAプローブ又はその組み合せは、
代りに、常法及び/又は自動合成装置を用いて化学的に
合成することもできる。但し、ヌクレオチドシーケンは
常用のシーケンス法で定量した。
プローブは実際の診断用に十分な量で調製することがで
き、本明細書で述べる通り標識することができる。別法
として、両核酸は合成後に化学的又は生化学的標識結合
方法で標識することができる。32pが標識である場食
は、プローブはそのアイソトープの半減期が短かいので
、合成から約2週間以内に使用すべきである。
歯周の病気を検出するための診断方法において、歯垢サ
ンプルは患者の口から採取しなければならない。歯周の
ポケットからの歯垢のサンプルは歯周用キューレットま
たはその他の歯科用器具を用いて、どんな標準的歯垢回
収法によって採取できる。別法としてはニューマン等(
J、 Periodont。
47:373.1976)によって説明された改良有林
ブローチのような特殊なサンプル採取用器具を用いるこ
ともできる。我々は歯周ポケットからサンプルを取出す
のに有用な紙製針を見出した。
どの場合でも、歯垢サンプルは口から取出され、捕捉さ
れている細菌を分散するためにリンガ−浴数(Ring
gr′8solution)のような溶液に入れる。分
散&′@10秒以下の音彼振動により、または渦動によ
って無菌灸件下で行われる。次いで、す/プルは希釈さ
れ、交雑反応に使用される。歯垢サンフルは、前述のよ
うに先ずN−アセテルムラミダーゼ、または細胞の溶解
を促進する他の酵素によって処理し、次いでマイクロピ
ペットニヨ’)濾紙上に1〜2μtの細胞分散iを滴下
し、約10分間風乾することによってニトロセルロース
濾紙上にスポットし、固定化する。
むし歯感受性を検出する1こめの診断方法において、歯
垢サンプルまたは患者の唾液中でニス ミュータンス(
S nubtans )を検出できる。唾液を吸引する
1こめの普通の方法としては患者がパラフィンをかんだ
後、唾gを採取する方法がある。パラフィンをかむこと
によって唾液の生産が増加し、歯からのSmutans
の脱落が増す。
標識化プローブに対する交雑は標準的方法(例えばファ
ルコー等米国特許4,358.535およびロバート等
(1984) J、C11n、 Mi、r、  20.
826に記述されており、これらの記述は本明細書の一
部にされる)ζこよって行われ、ハイブリッド複合体は
オートラジオグラフィーまたは他の検査方法(例えば、
螢光法)によって検出される。
試験された生物についての陽性テストは、濾紙上に有意
な結合した放射性または他の標識が濾紙上で検出可能な
場合に生じる。1つのハイブリダイゼーション法は以下
のように行われる。クロモソームブローブは100℃で
5分間処理することにより変性され、そしてハイブリダ
イゼーション前に氷水上に直ちに置かれる。この工程は
RNAおよびM13プローブについては不要である。D
NA−DNAハイブリダイゼーションでは、濾紙に結合
したサンプル中のDNAは帆5 M NaOH,1,5
M NaCLに5分間浸漬して変性させ、次いで1・5
M NaC1−0,5M Tris −HCl (pE
 8−0 )で5分間中和される。16時間の71イブ
リダイゼーシヨン後の洗浄が65℃でI X S S 
C+0.1%SDS。
次いで帆1xSSC+0.1%SDSでの3回の洗浄で
あることを除いて、デンノ1−) CBBRC23:6
41:1966)の方法によってハイブリダイゼーショ
ンを行った。
DNA−RNAハイブリダイゼーションは以下のように
行った。プロットした後、ニトロセルロース濾紙を80
℃、2時間、真空下で加熱し、下記のバ□ツファーで4
2℃、4時間予備ハイブリダイゼーションを行った。
50%ホルムアミド; 50 mMリン酸ナトリウム(
pH6,5) ; 0.8 M NaC1; 1 mM
EDTA;0.1%SDS:0.05%BSA:0.0
5%フィコール;0.05%PVP; 250μr/m
l変性サケ精子DNA;500μf/#It酵母RNA
; 十/−ポリA(10μ2/−)。
ハイブリダイゼーションはプローブ全添加して42℃で
上記の新鮮なバッファー中で50 muNaCL : 
20 mM  リン酸ナトリウムCpE  6.5 )
:1mM EDTA: 0−1%SDSで行われた。
オートラジオグラフィーへの露出時間は存在する放射線
活性標識の量で決定した。より長い露出強するにもかか
わらず、非特異的背景ハイブリダイゼーションの信号量
も増加させる。したがって、この点を考慮して曝露時間
全選択しなければならず、典型的には2〜6時間である
その他の態様は特許請求の範囲に含まれるものである。
本発明の方法は、どんな歯の病気または状態の診断のた
めの、ヒトの口腔内に存在するどの微生物または他の細
胞の検出にも肩用である。
その他の病気およびそれに伴う微生物の例は慢性歯肉炎
:フンバクテリウム種(Fusobactgriums
pecies )、カンピロバクタ一種(Campy 
l o b a−ctar 5pecies)、ビー 
インターメジウスCB。
intermedilLs ) 、バクテリオネーママ
トラコチ(BaCt yionema mat rwc
ho t i ) s歯槽骨損失、例えば、アクチンマ
イセス ナエスランジー(Actinomycas n
agsLxndii )、ノカーディア種(Nocar
dia 5pecies);急性壊死性潰瘍性歯肉炎:
フンバクテリウム種(Fusobactgriumsp
ecies )、ビー インターメジウス(B  i%
t−grmedius )、スピロヘータ(5piro
chetes )。
更に、本発明は健康な歯肉に伴われる微生物、例えば、
ストレプトコッカス サンクイス(8゜8α%qxis
 )、ストレプトコッカス ミテイスCs、 m1ti
s ) 、アンチンマイセス ビスコサス(A、 vi
scosss )およびバイロネラ種(1kill−o
nell 5pecies)の検出にも利用できる。
口腔微生物および細胞のクローン化DNAライブラリー
は別法で調製できる。ライブラリーは他の制限酵素、特
に目的ゲノムを平均100〜500ヌクレオチドのサイ
ズに切断する酵素を用いて調製できる。その他の一本鎖
DNAファージはφ×174およびFdf含む潜在的ク
ローニングベクターである。通常の二本鎖DNAベクタ
ーのどれでも(例えば、pBR322)、ライブラリー
の調製に使用できる。RNAプローブはpT7ベクター
を用いて調製できる。他の宿主微生物がDNAライブラ
リーの調製できるが、大腸菌(E coli)がクロー
ニングの容易さの点で好しい。
異なる特異の塩基配列分子を結合してプローブを形成す
ることができる。それらの結合される配列の数は必要な
特異性まγこは感受性に依存する。
異なる生物および/またはセロタイプのプローブは歯科
に従事する者に対してよ、!111M用な診断薬を与え
ることができる。
ハイブリダイゼーションの条件は本明細書に開示したも
のと異っていても艮い。特に、プローブ核酸はランキの
米国特許4,486.539のサンドインチ法を含む、
いくつかの異なる方法のどれによってもサンプルDNA
と接触させろことができる。最後(こ、組込まれた標識
(例えば、バイオチンまたは螢光体標識に結合されたヌ
クレオチドアナローブ)、または合成後に核酸に付加さ
れた標識(例えば、螢光体標識;酵素活性−ベース標識
等)を含むその他の検出方法も可能である。
(外5名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)患者の口腔から得たサンプル中のヒト口腔病変関連
    の微生物またはヒト細胞の検出用プローブであつて、前
    記プローブは前記微生物または細胞の一本鎖DNAに対
    してハイブリダイゼーション条件下で選択的にハイブリ
    ダイゼーションができるDNAまたはRNAの断片から
    実質上成ることを特徴とするプローブ。 2)前記プローブはサンプル中の10^3個の前記細胞
    を検出できる特許請求の範囲第1項記載のプローブ。 3)前記疾病が幼児歯周炎である特許請求の範囲第1項
    に記載のプローブ。 4)前記疾病がむし歯に対する感受性である特許請求の
    範囲第1項に記載のプローブ。 5)前記疾病が成人の歯周の疾病である特許請求の範囲
    第1項に記載のプローブ。 6)前記微生物細胞がアクチノバチルスアクチノマイセ
    テムコミタンス(Actinobacillus ac
    tinomycetemcomians)またはストレ
    プトコッカスミュータンス(Streptococou
    s muta−ns)である特許請求の範囲第1項に記
    載のプローブ。 7)前記微生物細胞がバクテロイデスインテルメジウス
    (Bacteroides intermedius)
    、バクテロイデスギンギバリス(Bateroides
     gin−giralis)、フソバクテリウムヌクレ
    アツム(Fusobacterium nucleat
    um)、オイケネラコロデンス(Eikenella 
    corrodens)、ウオリネラレクタ(Wolin
    ella recta)、カプノサイトファーガオクラ
    セア(Capnocytophaga ochrace
    a)またはセレノモナススプチゲナ(Selenomo
    nas sputigena)のうちの1つである特許
    請求の範囲第1項に記載のプローブ。 8)病変関連の微生物細胞またはヒト細胞をヒト患者の
    口腔から得たサンプル中から検出する方法において、該
    方法が前記サンプルのDNAを変性し; 前記細胞の変性したDNAと選択的にハイブリダイゼー
    ションできるプローブRNAまたはDNAと、ハイブリ
    ダイゼーション条件下で接触させ;サンプル中の前記細
    胞の存在を示すようなハイブリッド複合体を検出する; 各工程から成る方法。 9)前記プローブDNAまたはRNAが細胞の全ゲノム
    から成る特許請求の範囲第8項に記載の方法。 10)前記細胞がアクチノバチルスアクチノマイセテム
    コミタンスまたはストレプトコッカスミュータンスのう
    ちの1つである特許請求の範囲第8項に記載の方法。 11)前記細胞がバクテロイデスインテルメジウス、バ
    クテロイデスギンギバリス、フソバクテリウムヌクレア
    ツム、オイケネラコロデンス、ウオリネラレクタ、カプ
    ノサイトファーガオクラセア、およびセレノモナススプ
    チゲナのうちの1つである特許請求の範囲第8項に記載
    の方法。 12)前記細胞がヒト白血球細胞である特許請求の範囲
    第8項に記載の方法。 13)前記サンプルが患者の口腔の歯周ポケットから得
    た歯肉下の歯垢から成る特許請求の範囲第8項に記載の
    方法。 14)前記サンプルが歯肉上の歯垢から成る特許請求の
    範囲第8項に記載の方法。 15)前記サンプルが唾液から成る特許請求の範囲第8
    項に記載の方法。
JP4513286A 1985-03-01 1986-03-01 核酸ハイブリダイゼ−シヨンによるヒト口腔細胞の検出 Pending JPS61257200A (ja)

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US70705485A 1985-03-01 1985-03-01
US707054 1985-03-01
US769565 1985-08-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240513A (ja) * 2006-02-08 2007-09-20 Microdent:Kk 歯科疾患確定装置
JP5981350B2 (ja) * 2010-12-28 2016-08-31 ライオン株式会社 口腔状態の判定方法、並びにそのために用いられる分析用具、装置、及びプログラム

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