KR102233413B1 - Primer set for detecting SFTS virus and kit for diagnosing SFTS using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트, 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트, 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법에 관한 것이다.
본 발명의 SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트를 이용하는 경우, 중증열성혈소판감소증후군을 매우 높은 민감도 및 정확도로 신속하게 진단할 수 있다.
The present invention relates to a primer set for detecting SFTS virus, a kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia using the same, and a method of providing information for diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome using the same.
When using the primer set for detecting SFTS virus of the present invention and a kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia using the same, severe febrile thrombocytopenia syndrome can be quickly diagnosed with very high sensitivity and accuracy.

Figure R1020180126480
Figure R1020180126480

Description

SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트{Primer set for detecting SFTS virus and kit for diagnosing SFTS using the same}Primer set for detecting SFTS virus and kit for diagnosing SFTS using the same}

본 발명은 SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트, 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트, 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a primer set for detecting SFTS virus, a kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia using the same, and a method of providing information for diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome using the same.

중증열성혈소판감소증후군 (Severe fever with thrombocytopenia syndrome, SFTS)은 고열, 구토, 설사, 혈소판감소, 백혈구감소 및 다발성 장기부전과 같은 증상을 동반하며, 치사율이 6-30%에 이르는 심각한 질환이다. SFTS를 일으키는 바이러스는 Bunyaviridae 과의 Phlebovirus 속에 속하는 RNA 바이러스이며, 2009년에 중국에서 최초로 보고되었다.Severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) is a serious disease with symptoms such as high fever, vomiting, diarrhea, thrombocytopenia, reduced white blood cells, and multiple organ failure, with a mortality rate of 6-30%. The virus that causes SFTS is an RNA virus belonging to the genus Phlebovirus of the Bunyaviridae family, and was first reported in China in 2009.

SFTS 바이러스 (SFTS virus, SFTSV)는 작은소참진드기(Haemaphysalis longicornis)를 매개체로 하는 것으로, 상기 진드기는 한국에도 널리 퍼져 있는 것으로 알려져 있다. 또한, SFTS 바이러스의 혈청전환 및 바이러스혈증이 염소, 양, 소, 돼지 및 개와 같은 사육동물에서 발견되었으며, 이러한 동물도 SFTS 바이러스가 퍼진 지역에서 중간 매개체로 작용하는 것으로 생각된다.The SFTS virus (SFTSV) is known to be widely spread in Korea as a medium of small small mites (Haemaphysalis longicornis). In addition, seroconversion and viremia of the SFTS virus have been found in breeding animals such as goats, sheep, cattle, pigs and dogs, and these animals are also thought to act as intermediate vectors in the area where the SFTS virus is spread.

SFTS 바이러스의 매개체인 작은소참진드기 및 야생동물들은 전국에 퍼져 서식하고 있으며, 등산 및 둘레길 걷기 등의 야외 활동이 점점 증가함에 따라 SFTS 바이러스 감염의 위험성도 높아지고 있고, 국내 환자 발생 빈도도 증가하고 있다. Small ticks and wild animals, which are carriers of the SFTS virus, are spreading and inhabiting all over the country, and as outdoor activities such as hiking and walking around the road are increasing, the risk of infection with the SFTS virus is increasing, and the incidence of domestic patients is also increasing. .

쯔쯔가무시병(scrub typhus, ST)은 원인균인 오리엔티아 쯔쯔가무시균 (Orientia tsutsugamushi, OT)에 의해 발생하며, 아시아 태평양 지역에서는 매년 1 백만 건이 보고되고 있다. 한국의 경우 2005 년 이후 매년 5000-6000 건이 보고되었으며, 유병률이 증가하여 2015 년에는 9513 건이 확인되었다. 이러한 쯔쯔가무시병의 임상 증상은 SFTS의 임상 증상과 실질적으로 겹친다. Scrub typhus (ST) is caused by the causative agent, Orientia tsutsugamushi (OT), and 1 million cases are reported annually in the Asia-Pacific region. In Korea, 5000-6000 cases have been reported annually since 2005, and the prevalence has increased, resulting in 9513 cases in 2015. These clinical symptoms of tsutsugamushi disease substantially overlap with those of SFTS.

한편, 한국에서 가장 흔한 진드기 매개 질환은 쯔쯔가무시병 및 SFTS가 동반하는 극심한 발열이다. 응급실에서 SFTS과 쯔쯔가무시병을 조기에 구별하는 것이 필수적이지만 중복되는 역학관계, 공통된 위험 요인, 및 유사한 임상적 증상 때문에 어려운 실정이다.On the other hand, the most common tick-borne diseases in Korea are extreme fever accompanied by tsutsugamushi disease and SFTS. It is essential to distinguish between SFTS and tsutsugamushi disease early in the emergency room, but it is difficult due to overlapping dynamics, common risk factors, and similar clinical symptoms.

이에 따라, SFTS 바이러스를 높은 정확도로 검출할 수 있는 프라이머 세트 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트의 개발이 필요하다.Accordingly, there is a need to develop a primer set capable of detecting SFTS virus with high accuracy and a kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia syndrome using the same.

KR 10-2015-0042419 AKR 10-2015-0042419 A

Shin Y, et al., Real-time, label-free isothermal solid-phase amplification/detection(ISAD) device for rapid detection of genetic alteration in cancers. Lab Chip 2013;13:2106-14 Shin Y, et al., Real-time, label-free isothermal solid-phase amplification/detection (ISAD) device for rapid detection of genetic alteration in cancers. Lab Chip 2013;13:2106-14 Koo B, et al., An isothermal, label-ree, and rapid one-step RNA amplification/detection assay for diagnosis of respiratory viral infections. Biosens Bioelectron 2017;90:187-94 Koo B, et al., An isothermal, label-ree, and rapid one-step RNA amplification/detection assay for diagnosis of respiratory viral infections. Biosens Bioelectron 2017;90:187-94

본 발명의 목적은 생물학적 시료에 포함된 SFTS 바이러스를 높은 민감도 및 정확도로 검출하기 위한 프라이머 세트를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a primer set for detecting SFTS virus contained in a biological sample with high sensitivity and accuracy.

본 발명의 다른 목적은 SFTS 바이러스를 높은 민감도 및 정확도로 검출하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for detecting SFTS virus with high sensitivity and accuracy.

본 발명의 또 다른 목적은 중증열성혈소판감소증후군을 높은 민감도 및 정확도로 진단하기 위한 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia syndrome with high sensitivity and accuracy.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 프라이머 세트를 이용하여 중증열성혈소판감소증후군이 의심되는 개체의 분리된 생물학적 시료에서 SFTS 바이러스를 검출하는 단계를 포함하는, 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide information for diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome, comprising the step of detecting the SFTS virus in an isolated biological sample of an individual suspected of having severe febrile thrombocytopenia using the primer set. Is to provide a way.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍을 포함하는, SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14. It provides a primer set for detecting SFTS virus.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍은 실시간 중합효소연쇄반응용(Real-time polymerase chain reaction, real-time PCR)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least one primer pair selected from the group consisting of the primer pairs of SEQ ID NOs: 1 and 2, and the primer pairs of SEQ ID NOs: 4 and 5 is for real-time polymerase chain reaction. reaction, real-time PCR).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍은 등온 핵산 증폭 반응용(Isothermal Nucleic acid Amplification), 실리콘 공진기 센서용(Silicon Microring Resonator; SMR) 또는 iNAD용(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 are for isothermal nucleic acid amplification reaction (Isothermal Nucleic acid Amplification), silicon resonator sensor (Silicon Microring Resonator; SMR) or iNAD (Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection).

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트, 및 서열번호 3 및 서열번호 6의 프로브를 포함하는 SFTS 바이러스 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for detecting an SFTS virus comprising the primer set and the probes of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 6.

또한, 본 발명은 상기 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 구성된 프라이머 세트를 포함하는 SFTS 바이러스 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for detecting SFTS virus comprising a primer set consisting of the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14.

또한, 본 발명은 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 프라이머쌍을 포함하는 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트를 제공한다.In addition, the present invention is a severe heat thrombocytopenia comprising at least one primer pair selected from the group consisting of the primer pairs of SEQ ID NOs: 1 and 2, the primer pairs of SEQ ID NOs: 4 and 5, and the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 Provides a syndrome diagnostic kit.

또한, 본 발명은 상기 SFTS 바이러스 검출용 조성물을 포함하는 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a diagnostic kit for severe febrile thrombocytopenia syndrome comprising the composition for detecting the SFTS virus.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 중증열성혈소판감소증후군은 SFTS 바이러스에 의한 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the severe febrile thrombocytopenia syndrome may be caused by the SFTS virus.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 프라이머 쌍은 생물학적 시료 내의 SFTS 바이러스를 검출하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the primer pair may be to detect the SFTS virus in a biological sample.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 생물학적 시료는 진단 대상의 혈액 또는 작은소참진드기일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the biological sample may be blood or a small small mite to be diagnosed.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 이용하여 중증열성혈소판감소증후군이 의심되는 개체의 분리된 생물학적 시료에서 SFTS 바이러스를 검출하는 단계를 포함하는, 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of providing information for diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome, comprising the step of detecting the SFTS virus in an isolated biological sample of an individual suspected of having severe febrile thrombocytopenia using the primer set. to provide.

또한, 본 발명은 (a) 상기 프라이머 세트를 이용하여, 상기 시료에 함유된 표적 핵산을 PCR, 실시간 PCR(real-time PCR; RT-PCR), 역전사 효소 PCR(reverse transcriptase PCR), 등온 핵산 증폭(isothermal nucleic acid amplification), 실리콘 공진기 센서(Silicon Microring Resonator; SMR) 및 iNAD(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 증폭시키는 단계; 및 (b) 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, SFTS 바이러스를 검출하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention (a) using the primer set, PCR, real-time PCR (real-time PCR; RT-PCR), reverse transcriptase PCR (reverse transcriptase PCR), isothermal nucleic acid amplification using the primer set amplifying using at least one selected from the group consisting of (isothermal nucleic acid amplification), a silicon microring resonator (SMR), and iNAD (Isothermal Nucleic Acids Amplification and Detection); And (b) it provides a method for detecting the SFTS virus comprising the step of detecting the amplification product.

본 발명의 SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트, SFTS 바이러스 검출용 조성물 및 그를 이용한 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트를 이용하는 경우, 중증열성혈소판감소증후군을 매우 높은 정확도로 신속하게 진단할 수 있다.In the case of using the primer set for detecting SFTS virus of the present invention, the composition for detecting SFTS virus, and the diagnostic kit for severe febrile thrombocytopenia syndrome using the same, severe febrile thrombocytopenia syndrome can be quickly diagnosed with very high accuracy.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 위한 실험 계획을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 iNAD의 원리를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 TaqMan 프로브 기반 실시간 PCR에 따른 증폭 플롯 곡선으로서, 구체적으로 도 3a는 SFTSV의 M 세그먼트, 도 3b는 SFTSV의 S 세그먼트, 도 3c는 쯔쯔가무시균에 대한 증폭 플롯 곡선이다.
도 4는 SFTSV 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)에 대한 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR의 검출한계를 확인하기 위한 것으로, 도 4의 상측은 SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 TaqMan 프로브 기반 실시간 PCR에 따른 표준곡선을 나타내는 그래프이고, 도 4의 하측은 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR로 분석한 모든 혈청 시료의 Cycle threshold(CT) 값을 나타내는 분포도이다. 또한, 도 4a는 SFTSV의 M 세그먼트에 대한 실험결과이고, 도 4b는 SFTSV의 S 세그먼트에 대한 실험결과이며, 도 4c는 쯔쯔가무시균에 대한 실험 결과이다.
도 5는 SFTSV 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)에 대한 iNAD의 검출 한계를 확인하기 위한 것으로, 도 5의 상측은 SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 iNAD의 합성 전사체 RNA 및 대조군 DNA의 카피 수에 대한 공명 파장 시프트(피코 미터)를 나타내는 그래프이고, 도 5의 하측은 iNAD로 분석한 모든 혈청 시료의 공명 파장 변화를 나타내는 분포도이다. 또한, 도 5a는 SFTSV의 S 세그먼트에 대한 실험결과이고, 도 5b는 쯔쯔가무시균에 대한 실험 결과이다.
도 6은 SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 SYBR Green 기반 실시간 PCR에 따른 표준곡선을 나타내는 그래프이다. 도 6a는 쯔쯔가무시균에 대한 표준곡선이고, 도 6b는 SFTSV에 대한 표준곡선이다.
1 is a schematic diagram showing an experiment plan for an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the principle of iNAD according to an embodiment of the present invention.
3 is an amplification plot curve according to the TaqMan probe-based real-time PCR of the present invention. Specifically, FIG. 3A is an M segment of SFTSV, FIG. 3B is an S segment of SFTSV, and FIG. 3C is an amplification plot curve for Tsutsugamushi.
FIG. 4 is for confirming the detection limit of the Taqman probe-based real-time PCR for SFTSV and O. tsutsugamushi , and the upper side of FIG. 4 shows the standard curve according to the TaqMan probe-based real-time PCR for SFTSV or Tsutsugamushi. It is a graph, and the lower side of FIG. 4 is a distribution diagram showing Cycle threshold (CT) values of all serum samples analyzed by Taqman probe-based real-time PCR. In addition, FIG. 4A is an experiment result for the M segment of SFTSV, FIG. 4B is an experiment result for the S segment of SFTSV, and FIG. 4C is an experiment result for Tsutsugamushi.
FIG. 5 is to confirm the detection limit of iNAD against SFTSV and O. tsutsugamushi , and the upper side of FIG. 5 is a resonance on the copy number of the transcript RNA and control DNA of the synthetic transcript of iNAD against SFTSV or tsutsugamushi. It is a graph showing the wavelength shift (picometer), and the lower side of Fig. 5 is a distribution diagram showing the change in resonance wavelength of all serum samples analyzed by iNAD. In addition, FIG. 5A is an experiment result for the S segment of SFTSV, and FIG. 5B is an experiment result for Tsutsugamushi.
6 is a graph showing a standard curve according to real-time PCR based on SYBR Green for SFTSV or Tsutsugamushi. FIG. 6A is a standard curve for Tsutsugamusi, and FIG. 6B is a standard curve for SFTSV.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명은 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍을 포함하는, SFTS 바이러스 검출용 프라이머 세트를 제공한다. 이들 프라이머쌍은 중증열성혈소판감소증후군의 원인이 되는 SFTS 바이러스의 검출에 사용될 수 있다. First, the present invention comprises at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14, SFTS virus detection Provides a set of primers for use. These primer pairs can be used to detect SFTS virus, which is the cause of severe febrile thrombocytopenia syndrome.

상기 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍은 중증열성혈소판감소증후군의 원인이 되는 SFTS 바이러스 (SFTS virus, SFTSV) 유전체의 S 세그먼트 (S segment)에 상보적인 서열을 갖는 DNA이다. SFTS 바이러스 유전체의 S 세그먼트는 분야바이러스 (Bunyaviridae)에 속하는 바이러스들 사이에서 고도로 보존된 (highly conserved) 부위이다. 본 발명의 프라이머 세트는 SFTS 바이러스 및 그의 다양한 변종을 높은 정확도로 신속하게 검출할 수 있다. 본 발명에서의 SFTS 바이러스 유전체는, SFTS 바이러스의 유전체 또는 그 cDNA 서열을 의미한다.At least one primer pair selected from the group consisting of the primer pairs of SEQ ID NOs: 1 and 2, the primer pairs of SEQ ID NOs: 4 and 5, and the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 is SFTS that causes severe fever thrombocytopenia syndrome. It is a DNA having a sequence complementary to the S segment of the virus (SFTS virus, SFTSV) genome. The S segment of the SFTS viral genome is a highly conserved site among viruses belonging to Bunyaviridae. The primer set of the present invention can quickly detect SFTS virus and its various variants with high accuracy. The SFTS virus genome in the present invention means the genome of the SFTS virus or its cDNA sequence.

상기 프라이머쌍 중에서, 상기 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍은 실시간 중합효소연쇄반응용(Real-time polymerase chain reaction, real-time PCR)으로 이용될 수 있다.Among the primer pairs, at least one primer pair selected from the group consisting of the primer pairs of SEQ ID NOs: 1 and 2, and the primer pairs of SEQ ID NOs: 4 and 5 is for real-time polymerase chain reaction (real-time polymerase chain reaction, real-time polymerase chain reaction). -time PCR).

또한, 상기 프라이머쌍 중에서, 상기 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍은 등온 핵산 증폭 반응용(Isothermal Nucleic acid Amplification), 실리콘 공진기 센서용(Silicon Microring Resonator; SMR), 또는 iNAD용(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection)으로 이용될 수 있다. In addition, among the primer pairs, the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 are for isothermal nucleic acid amplification reaction (Isothermal Nucleic acid Amplification), for silicon microring resonator (SMR), or for iNAD (Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection) can be used.

상기 iNAD는 상기 실리콘 마이크로링 공진기(SMR)와 재조합 중합효소 증폭(RPA)을 결합한 형태의 분석 방법이다(도 1 참조). SMR 센서는 표적과 리간드 사이의 결합에 반응하여 공진 특성을 변화시키는 굴절률 기반 광센서이다; 이는 상기 센서 근처의 생체 분자를 매우 민감하면서 무표식(label-free)의 실시간 검출이 가능하게 한다. RPA는 프라이머와 재조합 효소의 복합체를 생성하며, 이는 DNA를 연장시키고 핵산 중합 효소와 반복 주기의 필요성을 제거한다. The iNAD is an analysis method in the form of combining the silicon microring resonator (SMR) and recombinant polymerase amplification (RPA) (see FIG. 1). The SMR sensor is a refractive index-based optical sensor that changes the resonant properties in response to the binding between the target and the ligand; This enables very sensitive and label-free real-time detection of biomolecules near the sensor. RPA creates a complex of primers and recombinant enzymes, which extends DNA and eliminates the need for nucleic acid polymerases and repeat cycles.

일 실시예에 의하면, iNAD 분석을 위해 하나의 프라이머를 광센서 표면에 공유 결합시키고 다른 프라이머를 용액에 넣고 온도는 38 ℃(DNA의 경우) 또는 43 ℃(RNA의 경우)로 유지하는 것이 바람직하다. RNA의 경우, RPA-RT 반응 혼합물은 역전사 효소를 포함하고 있어 RNA 주형을 DNA로 변환한다. 이에 따라, RPA-RT 반응으로 바이러스 RNA 주형으로부터 cDNA를 수득할 수 있다. 또한, 상기 cDNA는 아민-변형 SMR 표면상의 고정된 프라이머와 하이브리드화되고, 이어서 표적 핵산의 증폭이 RPA-RT 반응 혼합물로부터 시작된다. 수득한 증폭산물은 무표식의 실시간 방식으로 센서 표면에 그래프트된 프라이머로 검출할 수 있다(도 2).According to an embodiment, for iNAD analysis, it is desirable to covalently bind one primer to the surface of the photosensor, put the other primer in a solution, and maintain the temperature at 38°C (in the case of DNA) or 43°C (in the case of RNA). . In the case of RNA, the RPA-RT reaction mixture contains reverse transcriptase, which converts the RNA template into DNA. Accordingly, cDNA can be obtained from the viral RNA template by the RPA-RT reaction. In addition, the cDNA is hybridized with the immobilized primers on the amine-modified SMR surface, and then the amplification of the target nucleic acid is initiated from the RPA-RT reaction mixture. The obtained amplification product can be detected with a primer grafted onto the sensor surface in an unlabeled real-time manner (FIG. 2).

또한, 본 발명의 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트는 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 프라이머쌍을 포함한다.In addition, the severe fever thrombocytopenia syndrome diagnostic kit of the present invention includes at least one primer selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14. Includes a pair.

본 발명의 진단 키트는 중증열성혈소판감소증후군을 매우 높은 정확도로 진단할 수 있다. The diagnostic kit of the present invention can diagnose severe febrile thrombocytopenia syndrome with very high accuracy.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개 이상의 프라이머쌍을 포함하는 진단 키트의 경우, 각각의 프라이머쌍을 사용하는 진단이 별도로 수행될 수도 있고, 다수의 프라이머쌍을 하나의 반응에 혼합 사용하여 진단이 수행될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, in the case of a diagnostic kit including two or more primer pairs, diagnosis using each primer pair may be performed separately, or diagnosis using a combination of a plurality of primer pairs in one reaction This may be done.

본 발명에서의 SFTS 바이러스는 Bunyaviridae 과의 Phlebovirus 속에 속하는 RNA 바이러스일 수 있다. 예컨대, 분야바이러스 (Bunyavirus)에 속하는 SFTS 바이러스 HB29 스트레인 및 그와 유사한 변종을 포함할 수 있다.The SFTS virus in the present invention may be an RNA virus belonging to the genus Phlebovirus of the Bunyaviridae family. For example, the SFTS virus HB29 strain belonging to Bunyavirus and similar strains may be included.

서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 또는 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍은 생물학적 시료 내의 SFTS 바이러스를 검출할 수 있다.The primer pair of SEQ ID NO: 1 and 2, the primer pair of SEQ ID NO: 4 and 5, or the primer pair of SEQ ID NO: 13 and 14 can detect the SFTS virus in the biological sample.

서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 및/또는 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍은, 생물학적 시료에 SFTS 바이러스가 포함되어 있는지 여부를 판별하기 위한 중합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)에 사용될 수 있다. 본 발명에서의 중합효소연쇄반응은 일반적인 중합효소연쇄반응, 역전사 중합효소연쇄반응 (Reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR) 및 실시간 중합효소연쇄반응 (real-time polymerase chain reaction, real-time PCR) 등을 포함한다. The primer pairs of SEQ ID NOs: 1 and 2, and/or the primer pairs of SEQ ID NOs: 4 and 5 can be used in a polymerase chain reaction (PCR) to determine whether a biological sample contains SFTS virus. have. The polymerase chain reaction in the present invention is a general polymerase chain reaction, a reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and a real-time polymerase chain reaction (real-time PCR). And the like.

또한, 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍은, 생물학적 시료에 SFTS 바이러스가 포함되어 있는지 여부를 판별하기 위한 실리콘 등온 핵산 증폭(isothermal nucleic acid amplification), 공진기 센서(Silicon Microring Resonator; SMR), 및 iNAD(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection) 등에 사용될 수 있다.In addition, the primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 are silicon isothermal nucleic acid amplification, a resonator sensor (Silicon Microring Resonator; SMR), and iNAD ( Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection).

일 실시예에 따르면, 본 발명의 진단 키트는 위의 프라이머 이외에도, 역전사효소, 중합효소, 중합효소연쇄반응을 위한 cDNA 템플릿 (template), 및 버퍼 등의 반응 시약을 추가로 포함할 수 있다.According to an embodiment, in addition to the above primers, the diagnostic kit of the present invention may further include reaction reagents such as reverse transcriptase, polymerase, cDNA template for polymerase chain reaction, and buffer.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 진단 키트는 일반적인 중합효소연쇄반응 또는 실시간 중합효소연쇄반응 등에 사용될 수 있는데, 이 경우 SFTS 바이러스의 RNA 유전체로부터 역전사효소 (reverse transcriptase)의 작용을 통한 역전사 (reverse transcription) 반응을 별도로 수행하여 cDNA를 수득하고 이를 중합효소연쇄반응의 템플릿 (template)으로 사용할 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 진단 키트는 역전사 반응과 중합효소연쇄반응을 연속적으로 수행하는 원스텝 역전사 중합효소연쇄반응 (one-step RT-PCR)에 사용될 수 있다.According to an embodiment, the diagnostic kit of the present invention can be used for general polymerase chain reaction or real-time polymerase chain reaction. In this case, reverse transcription through the action of reverse transcriptase from the RNA genome of SFTS virus ) The reaction is performed separately to obtain cDNA, which can be used as a template for polymerase chain reaction. According to another embodiment, the diagnostic kit of the present invention may be used for a one-step reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) that continuously performs a reverse transcription reaction and a polymerase chain reaction.

중합효소연쇄반응의 결과물은 아가로즈 겔 전기영동 (agarose gel electrophoresis) 또는 모세관 전기영동 (capillary electrophoresis) 등의 방법으로 분리할 수 있으며, 사용된 프라이머쌍에 의해 중합된 DNA에 해당하는 길이를 갖는 DNA의 존재를 확인하여 중증열성혈소판감소증후군을 진단할 수 있다.The result of polymerase chain reaction can be separated by methods such as agarose gel electrophoresis or capillary electrophoresis, and DNA having a length corresponding to the polymerized DNA by the primer pair used. Severe fever thrombocytopenia syndrome can be diagnosed by checking the presence of

SFTS 바이러스의 고도로 보존된 S 세그먼트의 RNA에 대한 역전사 중합효소연쇄반응의 결과물을 검출하기 위하여 계통분석 (phylogenetic analysis)이 수행될 수도 있다.Phylogenetic analysis may also be performed to detect the result of reverse transcription polymerase chain reaction for RNA of highly conserved S segment of SFTS virus.

상기 진단 키트가 실시간 중합효소연쇄반응에 사용되는 경우에는 SFTS 바이러스 특이적인 서열을 포함하는 프로브 (probe)를 추가적으로 사용할 수 있다. 각각의 프라이머쌍의 사용에 적합하도록 각각의 프로브를 제작하는 것이 바람직하다. 예컨대, 각각의 프로브는 해당 프로브와 함께 사용될 프라이머쌍에 의해 증폭되는 DNA 세그먼트의 일 부분에 해당하는 서열을 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 프로브는 5'말단에는 형광물질이 결합되고 3'말단에는 소광체 (quencher)가 결합된 것일 수 있다. 보다 구체적인 일 실시예에 따르면, 각각의 프로브의 5'말단에는 적색, 녹색, 청색 등 특정 파장을 방출하는 형광물질이 결합되고 3'말단에는 블랙홀 소광체(black hole quencher, BHQ)가 결합될 수 있다. 형광물질과 소광체가 프로브에 결합되어 있는 상태에서는 소광체가 형광물질이 방출하는 빛을 흡수하기 때문에 형광 신호가 검출되지 않는다. 반면, DNA의 합성 및 신장 과정에서 DNA 중합효소의 exonuclease activity에 의해 결합되어 있던 형광물질이 분리되면 형광신호를 검출할 수 있다. 중합효소연쇄반응이 진행되는 동안, 이러한 형광신호를 실시간으로 측정할 수 있으며, 증가한 형광신호를 바탕으로 바이러스 존재 유무를 판별할 수 있다. 이러한 프로브의 사용은 실시간 중합효소연쇄반응에 유용하게 사용될 수 있다. When the diagnostic kit is used for real-time polymerase chain reaction, a probe including an SFTS virus-specific sequence may be additionally used. It is preferable to prepare each probe to suit the use of each primer pair. For example, each probe preferably includes a sequence corresponding to a portion of a DNA segment amplified by a pair of primers to be used with the probe. Each probe may have a fluorescent material bound to the 5'end and a quencher bound to the 3'end. According to a more specific embodiment, a fluorescent material emitting a specific wavelength such as red, green, blue, etc. may be coupled to the 5'end of each probe, and a black hole quencher (BHQ) may be coupled to the 3'end. have. When the fluorescent substance and the quencher are bound to the probe, the fluorescent signal is not detected because the quencher absorbs the light emitted by the fluorescent substance. On the other hand, when the fluorescent substance bound by the exonuclease activity of the DNA polymerase is separated during the DNA synthesis and extension process, the fluorescent signal can be detected. While the polymerase chain reaction is in progress, such a fluorescence signal can be measured in real time, and the presence or absence of a virus can be determined based on the increased fluorescence signal. The use of such a probe can be usefully used for real-time polymerase chain reaction.

본 발명에서의 생물학적 시료는 SFTS 바이러스 감염이 의심되는 대상 (즉 SFTS 바이러스 감염 여부 확인이 필요한 대상) 및 그 대상으로부터 채취한 체액 또는 조직 샘플일 수 있다. 예컨대, 생물학적 시료는 인간, 야생동물, 가축, 반려동물 등을 포함하는 동물 및 그로부터 채취한 체액 또는 조직 샘플일 수 있다. 상기 체액은 혈액일 수 있다. 또한 예컨대, 생물학적 시료는 진드기 및 곤충일 수 있으며, 상기 진드기는 작은소참진드기일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 생물학적 시료는 진단 대상의 혈액 또는 혈청일 수 있으며 또한 작은소참진드기일 수 있다. 본 발명에서의 혈액은 혈액 및 그로부터 유래된 물질 (예컨대, 혈청 등)을 포함한다. The biological sample in the present invention may be a subject suspected of being infected with the SFTS virus (ie, a subject requiring confirmation of whether or not infected with the SFTS virus), and a body fluid or tissue sample collected from the subject. For example, the biological sample may be an animal including humans, wild animals, livestock, companion animals, and the like, and a body fluid or tissue sample collected therefrom. The body fluid may be blood. In addition, for example, the biological sample may be a mite and an insect, and the mite may be a small small mite. According to a specific embodiment of the present invention, the biological sample may be blood or serum to be diagnosed, and may also be a small mite. Blood in the present invention includes blood and substances derived therefrom (eg, serum, etc.).

SFTS 바이러스의 RNA는 중증열성혈소판감소증후군 의심 환자 및 가족의 혈액 및 혈청, 또는 진드기 등으로부터 추출될 수 있다. RNA의 추출은 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자 (이하, '당업자'라고 함)에게 알려진 다양한 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 추출된 RNA는 영하 70 ℃에서 보관될 수 있다.The RNA of the SFTS virus may be extracted from blood and serum of patients and their families suspected of severe febrile thrombocytopenia syndrome, or from ticks. RNA extraction may be performed using a variety of methods known to those of ordinary skill in the art (hereinafter referred to as'the person skilled in the art') to which the present invention belongs. The extracted RNA can be stored at -70 °C.

일 실시예에 따르면, 생물학적 시료에 SFTS 바이러스가 존재할 경우, SFTSV의 RNA 유전체의 S 세그먼트 부분을 증폭시킬 수 있는 프라이머와 역전사효소 (reverse transcriptase)의 작용을 통한 역전사 (reverse transcription) 반응으로 생물학적 시료에 존재하는 SFTS 바이러스 유전체에 대한 cDNA를 합성할 수 있다.According to an embodiment, when SFTS virus is present in a biological sample, a primer capable of amplifying the S segment portion of the RNA genome of SFTSV and a reverse transcription reaction through the action of a reverse transcriptase are used in the biological sample. CDNA for the existing SFTS viral genome can be synthesized.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 역전사 반응은 40℃ 내지 50℃의 온도에서 20분 내지 40분간 수행될 수 있다. 보다 구체적인 일 실시예에 따르면 본 발명의 역전사 반응은 45℃의 온도에서 30분간 수행될 수 있다.According to an embodiment, the reverse transcription reaction of the present invention may be performed at a temperature of 40° C. to 50° C. for 20 minutes to 40 minutes. According to a more specific embodiment, the reverse transcription reaction of the present invention may be performed at a temperature of 45° C. for 30 minutes.

역전사 반응이 완료된 후에는, 역전사 반응의 반응물을 85℃ 내지 95℃의 온도에서 5분 내지 20분간 가열하여 역전사효소를 불활성화(inactivation) 시킬 수 있다. 보다 구체적인 일 실시예에 따르면, 역전사 반응의 반응물을 90℃의 온도에서 10분간 가열하여 역전사효소를 불활성화 시킬 수 있다.After the reverse transcription reaction is completed, the reaction product of the reverse transcription reaction may be heated at a temperature of 85° C. to 95° C. for 5 to 20 minutes to inactivate the reverse transcriptase. According to a more specific embodiment, the reverse transcriptase may be inactivated by heating the reaction product of the reverse transcription reaction at a temperature of 90° C. for 10 minutes.

합성된 cDNA를 주형(template)으로 하여, SFTS 바이러스와 DNA 중합효소 및 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 또는 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍의 프라이머쌍의 작용으로, 중합효소연쇄반응을 통하여 SFTS 바이러스 cDNA의 적어도 일 부분을 증폭할 수 있다.Using the synthesized cDNA as a template, the action of the primer pair of the SFTS virus and the DNA polymerase and the primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, the primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, or the primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14 As a result, at least a portion of the SFTS virus cDNA can be amplified through a polymerase chain reaction.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 중합효소연쇄반응은 85℃ 내지 95℃에서 5 내지 30초간 가열하여 변성한 후 40℃ 내지 65℃에서 15초 내지 60초간 가열하여 신장하는 단계를 35 내지 55 싸이클 반복하여 수행될 수 있다. 보다 구체적인 일 실시예에 따르면, 본 발명의 중합효소연쇄반응은 90℃에서 15초간 가열하여 변성한 후 48℃에서 30초간 가열하여 신장하는 단계를 45 싸이클 반복하여 수행될 수 있다.According to one embodiment, the polymerase chain reaction of the present invention is denatured by heating at 85°C to 95°C for 5 to 30 seconds and then heating at 40°C to 65°C for 15 to 60 seconds to elongate 35 to 55 cycles. It can be done repeatedly. According to a more specific embodiment, the polymerase chain reaction of the present invention may be performed by heating at 90° C. for 15 seconds to denature and then heating at 48° C. for 30 seconds to elongate 45 cycles.

본 발명의 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트는 역전사반응과 중합효소연쇄반응을 각각 별도의 반응 혼합물 (mix)을 준비하여 별도로 수행하는 것일 수 있고, 또한 하나의 반응 혼합물을 준비하여 원스텝 역전사 중합효소연쇄반응 (one-step RT-PCR)을 수행하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 원스텝 역전사 중합효소연쇄반응의 반응 혼합물 (mix)은 역전사효소, 중합효소 및 버퍼 등을 포함하는 8 ㎕의 One-step RT-PCR 프리믹스 (premix), 프라이머를 포함하는 7 ㎕의 탐지 용액 (detection solution), 생물학적 시료로부터 수득한 RNA를 포함하는 5 ㎕의 RNA 템플릿 (template)로 이루어질 수 있다 (총 부피 20 ㎕).The severe febrile thrombocytopenia syndrome diagnostic kit of the present invention may be to separately perform a reverse transcription reaction and a polymerase chain reaction by preparing a separate reaction mixture, and also preparing one reaction mixture to perform a one-step reverse transcription polymerase chain reaction. It may be to perform a reaction (one-step RT-PCR). According to an embodiment of the present invention, the reaction mixture (mix) of the one-step reverse transcription polymerase chain reaction includes 8 µl of One-step RT-PCR premix including reverse transcriptase, polymerase, and buffer, and primers. It may consist of 7 µl of a detection solution and 5 µl of an RNA template containing RNA obtained from a biological sample (total volume of 20 µl).

일 실시예에 따르면, 원스텝 역전사 중합효소연쇄반응은 다음의 조건에서 수행될 수 있다: 45 ℃에서 30 분 (1 cycle), 90 ℃에서 10 분 (1 cycle) 및 95 ℃에서 15 초 및 48 ℃에서 30 초 (45 cycle).According to an embodiment, the one-step reverse transcription polymerase chain reaction may be carried out under the following conditions: 45° C. for 30 minutes (1 cycle), 90° C. for 10 minutes (1 cycle) and 95° C. for 15 seconds and 48° C. In 30 seconds (45 cycle).

본 발명의 진단 키트는 내부 대조군(internal control)을 추가로 포함할 수 있다. 생물학적 시료 내에 SFTS 바이러스가 존재하지 않는 경우에는 유전자 증폭이 일어나지 않는데, 이러한 경우와 중합효소연쇄반응 자체에 문제가 있어서 유전자 증폭이 일어나지 않는 경우를 구분하기 위하여, SFTS 바이러스에 존재하지 않는 외부 유전자를 특이적으로 증폭하는 프라이머쌍 및 해당 외부 유전자 DNA를 포함하는 내부 대조군을 사용할 수 있다. 인터널 컨트롤의 증폭을 통해 중합효소연쇄반응 과정의 유효성을 확인할 수 있다.The diagnostic kit of the present invention may further include an internal control. If the SFTS virus does not exist in the biological sample, gene amplification does not occur. In order to distinguish between this case and the case where gene amplification does not occur due to a problem in the polymerase chain reaction itself, a foreign gene that does not exist in the SFTS virus is specified. An internal control including a primer pair to be amplified and the corresponding foreign gene DNA may be used. Through the amplification of the internal control, the effectiveness of the polymerase chain reaction process can be confirmed.

본 발명의 진단 키트는 특정한 형태로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 진단 키트는 용기 (예컨대, 일회용 PCR 튜브 등)에 담겨져 있는 동결건조된 (lyophilized) 프라이머를 포함할 수 있다. 두 개 이상의 프라이머쌍을 포함하는 경우에는, 다수의 프라이머쌍이 혼합되어 PCR 튜브에 담겨져 있을 수도 있고, 각각의 프라이머쌍이 개별적으로 각각의 PCR 튜브에 담겨져 있을 수도 있다. 예컨대, 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 프라이머쌍이 동결건조분말 형태로 담겨져 있는 일회용 PCR 튜브가 진단 키트에 포함될 수 있다. The diagnostic kit of the present invention is not limited to a specific form, and may be implemented in various forms. According to an embodiment, the diagnostic kit may include a lyophilized primer contained in a container (eg, a disposable PCR tube, etc.). When two or more primer pairs are included, a plurality of primer pairs may be mixed and contained in a PCR tube, or each primer pair may be individually contained in each PCR tube. For example, a disposable PCR tube containing at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14 in a freeze-dried powder form May be included in the diagnostic kit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 진단 키트에는 역전사효소, 중합효소 및 버퍼 등이 포함될 수 있다. 역전사효소, 중합효소 및 버퍼는 각각 별도의 용기에 담겨져 있을 수도 있으며, 역전사효소 및 중합효소의 혼합물이 한 용기에 담겨져 있고 버퍼가 별도의 용기에 담겨져 있을 수도 있고, 역전사효소, 중합효소 및 버퍼가 모두 혼합되어 한 용기에 담겨져 있을 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the diagnostic kit may include reverse transcriptase, polymerase, and buffer. Reverse transcriptase, polymerase, and buffer may be contained in separate containers, and a mixture of reverse transcriptase and polymerase may be contained in one container, and a buffer may be contained in a separate container, or reverse transcriptase, polymerase, and buffer may be contained. They may all be mixed and put in one container.

또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 진단 키트에는 위의 프라이머, 역전사효소, 중합효소 및 버퍼를 포함하는 반응 혼합물이 액체의 형태로 용기 (예컨대, 일회용 PCR 튜브)에 담겨져 있을 수 있다. 이를 냉동 보관 하였다가 필요시 해동하여 사용할 수 있다. 이러한 진단 키트의 경우, 진단 시 생물학적 시료를 추가하는 것 외에는 별도의 혼합 과정이 필요하지 않으므로 진단 편의성 및 신속성이 증대될 수 있다. According to another embodiment, in the diagnostic kit of the present invention, a reaction mixture including the above primers, reverse transcriptase, polymerase, and buffer may be contained in a container (eg, a disposable PCR tube) in a liquid form. It can be stored frozen and used after thawing if necessary. In the case of such a diagnostic kit, since a separate mixing process is not required except for adding a biological sample during diagnosis, convenience and speed of diagnosis may be increased.

또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 이용하여 중증열성혈소판감소증후군이 의심되는 개체의 분리된 생물학적 시료에서 SFTS 바이러스를 검출하는 단계를 포함하는, 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법을 제공한다.In another aspect, the present invention comprises the step of detecting the SFTS virus in an isolated biological sample of an individual suspected of severe febrile thrombocytopenia using the primer set, of information for diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome. Provide a method of delivery.

상기 생물학적 시료에서 SFTS 바이러스를 검출하는 단계는 상기 시료에 함유된 표적 핵산을 증폭시키는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The detecting of the SFTS virus in the biological sample may include amplifying a target nucleic acid contained in the sample; And detecting the amplification product.

상기 표적 핵산을 증폭시키는 단계는 표적 핵산을 증폭시킬 수 있는 방법이면 특별히 제한되지 않으나, PCR, 실시간 PCR(real-time PCR; RT-PCR), 역전사 효소 PCR(reverse transcriptase PCR), 등온 핵산 증폭(isothermal nucleic acid amplification), 실리콘 공진기 센서(Silicon Microring Resonator; SMR) 및 iNAD(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection) 등을 이용하여 표적 핵산을 증폭시킬 수 있다. 상기 iNAD는 상기 실리콘 마이크로링 공진기(SMR)와 재조합 중합효소 증폭(RPA)을 결합한 형태의 분석 방법이다(도 2 참조).The step of amplifying the target nucleic acid is not particularly limited as long as it is a method capable of amplifying the target nucleic acid, but PCR, real-time PCR (RT-PCR), reverse transcriptase PCR, isothermal nucleic acid amplification ( Isothermal nucleic acid amplification), a silicon microring resonator (SMR), and iNAD (Isothermal Nucleic Acids Amplification and Detection) can be used to amplify a target nucleic acid. The iNAD is an analysis method in the form of combining the silicon microring resonator (SMR) and recombinant polymerase amplification (RPA) (see FIG. 2).

상기 핵산은 특별히 제한되지 않으나, 모든 DNA 또는 RNA가 될 수 있고, 세포에 존재하는 염색체 DNA, 미토콘드리아 DNA, mRNA, rRNA, tRNA, miRNA 등이 될 수 있다.The nucleic acid is not particularly limited, but may be any DNA or RNA, and may be chromosomal DNA, mitochondrial DNA, mRNA, rRNA, tRNA, miRNA, and the like present in cells.

상기에서 증폭된 산물은 당업계에서 알려진 방법에 의하여 검출(detection)될 수 있는데, 예를 들면 젤 전기영동(gel electrophoresis), ELGA(enzyme-linked gel assay), ECL(electrochmiluminescent), 형광물질, 방사선 동위원소 등을 이용할 수 있다. The amplified product above can be detected by a method known in the art, for example, gel electrophoresis, ELGA (enzyme-linked gel assay), ECL (electrochmiluminescent), fluorescent substance, radiation Isotopes, etc. can be used.

상기 형광물질로는 로다민(rhodamine), 탐라(TAMRA) 등을 포함하는 로다민계; 플루오세인, FITC (fluorescein isothiocyanate) 및 FAM (fluorecein amidite)등을 포함하는 플루오세인계(fluorescein); 보디피계(bodipy, boron-dipyrromethene); 알렉사플로어계 (alexa fluor); 및 Cy3, Cy5, Cy7, 인도시아닌그린을 포함하는 시아닌계(cyanine) 등의 형광물질을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The fluorescent material is a rhodamine system including rhodamine, TAMRA, and the like; Fluorescein, including fluorescein, fluorescein isothiocyanate (FITC), and fluorecein amidite (FAM); Bodipy (boron-dipyrromethene); Alexa fluor; And a fluorescent material such as cyanine including Cy3, Cy5, Cy7, and indocyanine green, but is not limited thereto.

또한, 상기 방사성 동위원소로는 H-3, C-14, P-32, S-35, Cl-36, Cr-51, Co-57, Co-58, Cu-64, Fe-59, Y-90, I-124, I-125, Re-186, I-131, Tc-99m, Mo-99, P-32, CR-51, Ca-45, Ca-68 등을 사용할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.In addition, the radioactive isotopes include H-3, C-14, P-32, S-35, Cl-36, Cr-51, Co-57, Co-58, Cu-64, Fe-59, Y- 90, I-124, I-125, Re-186, I-131, Tc-99m, Mo-99, P-32, CR-51, Ca-45, Ca-68, etc. can be used, but are particularly limited thereto. It doesn't work.

본 발명에서 용어, "생물학적 시료"란 진단 대상으로부터 분리된 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the term "biological sample" may include tissues, cells, whole blood, serum, plasma, etc. isolated from a subject to be diagnosed, but is not limited thereto.

이하, 본 발명에 따른 프라이머쌍 및 그를 이용한 진단 키트에 대해 실시예를 들어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a primer pair according to the present invention and a diagnostic kit using the same will be described in detail with reference to examples.

실시예Example

생물학적 시료의 수집 및 처리Collection and processing of biological samples

2015 년에서 2016 년까지 서울 내에 2,700 여개의 병상이 있는 3 차 병원인 아산 메디컬 센터에서 진드기 매개 질환(Tick-Borne illness)이 의심되는 성인 환자를 전향적으로 등록하고 이 환자들의 혈액 샘플을 채취했다.From 2015 to 2016, adult patients suspected of tick-borne illness were enrolled prospectively and blood samples were collected at the Asan Medical Center, a tertiary hospital with 2,700 beds in Seoul. .

환자로부터 채취된 상기 약 8mL의 혈액을 EDTA 튜브에 넣고, 1200g에서 10 분간 원심 분리하여 혈장을 얻었다. 각각의 500㎕의 혈장을 1.5mL의 미세 원심분리 튜브에 분주하고, 실험할 때까지 -80 ℃에서 보관하였다. DiaStar 2X OneStep RT-PCR Pre-Mix 키트(SolGent)를 사용하여 RT-PCR로 바이러스 RNA를 검출함으로써 SFTSV의 감염을 확인하기 위해 한 병의 혈장(500㎕)을 한국 질병 관리 본부(Korea Centers for Disease Control)에 보냈다. 남아있는 혈장은 추후 사용을 위해 -80 ℃에서 저장되었다.About 8 mL of blood collected from the patient was put into an EDTA tube, and then centrifuged at 1200 g for 10 minutes to obtain plasma. Each 500 µl of plasma was dispensed into a 1.5 mL microcentrifuge tube, and stored at -80°C until experimentation. DiaStar 2X OneStep RT-PCR Pre-Mix Kit (SolGent) was used to detect viral RNA by RT-PCR to confirm the infection of SFTSV by transferring a bottle of plasma (500 µl) to the Korea Centers for Disease Control and Prevention. Control). The remaining plasma was stored at -80 °C for later use.

IFA 검사(간접형광항체법; immunofluorescent assay)(SD, Bioline Tsutsugamushi Assay; Standard Diagnostics)로부터의 단일 양성 결과, 또는 연속적인 샘플의 IFA 역가가 1 : 640 이상이거나 4 배 상승한 경우에 쯔쯔가무시병(scrub typhus; ST)으로 진단하였다. SFTS 및 ST로 확인된 환자로부터의 저장된 혈장 샘플을 해동하여 iNAD의 진단 성능을 실시간 PCR과 비교하고자 하였다. 이전 연구를 토대로, 연구 초기에는 ST에 대한 실시간 PCR의 임상적 민감성이 ST로 확인된 환자에서는 높지 않은 반면, SFTSV에 대한 실시간 PCR의 임상 민감성이 SFTS 환자에서 높을 것이라고 예상되었다. 이에 따라, iNAD가 매우 낮은 함량의 SFTSV 바이러스를 검출할 수 있는지를 확인하기 위하여 SFTS 환자의 회복기 혈장 샘플을 포함시켰다. DNA와 RNA 모두 각각의 혈장 샘플로부터 동시에 추출되었다.A single positive result from the IFA test (immunofluorescent assay) (SD, Bioline Tsutsugamushi Assay; Standard Diagnostics), or if the IFA titer of a series of samples is 1:640 or higher, or a quadruple rise, scrub typhus disease. ; ST). Stored plasma samples from patients identified with SFTS and ST were thawed to compare the diagnostic performance of iNAD with real-time PCR. Based on previous studies, it was predicted that the clinical sensitivity of real-time PCR to ST was not high in patients identified as ST at the beginning of the study, whereas the clinical sensitivity of real-time PCR to SFTSV was expected to be high in SFTS patients. Accordingly, in order to confirm whether iNAD can detect a very low content of SFTSV virus, samples of convalescent plasma from SFTS patients were included. Both DNA and RNA were extracted simultaneously from each plasma sample.

상기에서 추출된 것으로, ST를 위해서는 DNA가, SFTS를 위해서는 RNA가 SFTSV 및 쯔쯔가무시병의 실시간 PCR 및 iNAD를 위해 각각 사용되었다. 상기 실시간 PCR 및 iNAD의 양성 또는 음성 결과는 한국 질병 관리 본부의 RT-PCR에 의해 확인된 SFTS의 최종 진단 및 ST에 대한 IFA 분석 결과에 의해 확인되었다. As extracted above, DNA for ST and RNA for SFTS were used for real-time PCR and iNAD for SFTSV and Tsutsugamushi disease, respectively. The positive or negative results of the real-time PCR and iNAD were confirmed by the final diagnosis of SFTS and IFA analysis for ST confirmed by RT-PCR of the Korea Centers for Disease Control and Prevention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 실험 계획을 나타내는 모식도이다. 아산 병원 의료기관 평가위원회 (Institutional Review Board)가 본 발명의 연구 계획을 승인하였으며, 모든 참가자로부터 피험자 동의를 얻었다.1 is a schematic diagram showing an experiment plan according to an embodiment of the present invention. The Institutional Review Board of Asan Hospital approved the study plan of the present invention, and consent was obtained from all participants.

프라이머 및 프로브의 디자인Primer and probe design

SFTSV를 위한 프라이머 및 프로브는 SFTSV M 및 S 세그먼트를 사용하여 설계하였다. 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)을 검출하기 위해서는, 실시간 PCR 뿐만 아니라 통상적으로 사용되는 외부 막에 위치한 일차 면역원을 코딩하는 56-kDa 유형 특이적 항원 유전자를 사용했다. Primers and probes for SFTSV were designed using SFTSV M and S segments. In order to detect O. tsutsugamushi , a 56-kDa type-specific antigen gene encoding a primary immunogen located on the outer membrane, as well as real-time PCR, was used.

ClustalW 프로그램을 사용하여 하기의 서열을 정렬하였다 : SFTSV의 M 분획(GenBank 수탁 번호 : NC018138, KR698332, KR017863, AB985654, KF887440, KJ597824, KF358692, KC473541), SFTSV의 S 분획 (Gen Bank accession numbers: NC018137, KR612087, KR612074, KR612073, KR612072, KR698319, KT254589, KU738910, KR017826), 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)의 56 kDa 타입 특이적 항원 유전자(GenBank 수탁 번호 : KJ742368, KJ868218, KF523362, JQ898387, HQ660214, HQ660200, HQ731680, GU446620). Primer3 프로그램이 실시간 PCR을 위한 프라이머와 프로브를 디자인하는 데 사용되었다. 각각의 프라이머 및 프로브의 특이성은 NCBI 데이터베이스에 대한 BLAST 검색에 의해 검증되었다. iNAD 용 프라이머는 실시간 PCR 용 프라이머 및 프로브의 서열을 기반으로 수동으로 설계되었다. 본 발명에 따른 프라이머 및 프로브를 하기 표 1에 나타내었다.The following sequences were aligned using the ClustalW program: M fraction of SFTSV (GenBank accession numbers: NC018138, KR698332, KR017863, AB985654, KF887440, KJ597824, KF358692, KC473541), S fraction of SFTSV (Gen Bank accession numbers: NC018137, KR612087, KR612074, KR612073, KR612072, KR698319, KT254589, KU738910, KR017826), and 56 kDa type-specific antigen genes of O. tsutsugamushi (GenBank accession number: KJ742200368, KJ868214218, KF523362, JQ8983, HQ8983, KF523362, JQ8983 HQ731680, GU446620). The Primer3 program was used to design primers and probes for real-time PCR. The specificity of each primer and probe was verified by BLAST search against the NCBI database. Primers for iNAD were manually designed based on the sequences of primers and probes for real-time PCR. Primers and probes according to the present invention are shown in Table 1 below.

하기 표 1에서, ACBT 프라이머는 Human beta actin gene을 detection하기 위한 프라이머이다. 상기 프라이머는 internal control로 많이 사용되는데, 이는 RNA 혹은 DNA 추출이 잘 되었는지, PCR은 잘 되었는지 등을 확인하기 위한 것이다.In Table 1 below, ACBT primers are primers for detecting Human beta actin gene. The primer is often used as an internal control, and this is to confirm whether RNA or DNA extraction was successful, PCR was successful, and the like.

분석법Analysis method 명명denomination 서열번호Sequence number Sequence(5'-3')Sequence(5'-3') RT-PCRRT-PCR SFTS-SFSFTS-SF 서열번호 1SEQ ID NO: 1 CGAGAGAGCTGGCCTATGAACGAGAGAGCTGGCCTATGAA SFTS-SRSFTS-SR 서열번호 2SEQ ID NO: 2 TTCCCTGATGCCTTGACGATTTCCCTGATGCCTTGACGAT SFTS-SPSFTS-SP 서열번호 3SEQ ID NO: 3 TGTCTTTGCCCTGACTCGAGGCATGTCTTTGCCCTGACTCGAGGCA SFTS-MFSFTS-MF 서열번호 4SEQ ID NO: 4 ATGCTTGTCGTGAAGAAGGCATGCTTGTCGTGAAGAAGGC SFTS-MRSFTS-MR 서열번호 5SEQ ID NO: 5 CTAGACTTCCCACTGCCACACTAGACTTCCCACTGCCACA SFTS-MPSFTS-MP 서열번호 6SEQ ID NO: 6 ACTTTTGATGGATACGTAGGCTGGGGCACTTTTGATGGATACGTAGGCTGGGGC ACBT-FACBT-F 서열번호 7SEQ ID NO: 7 ACTAACACTGGCTCGTGTGAACTAACACTGGCTCGTGTGA ACBT-RACBT-R 서열번호 8SEQ ID NO: 8 CTTGGGATGGGGAGTCTGTTCTTGGGATGGGGAGTCTGTT ACBT-PACBT-P 서열번호 9SEQ ID NO: 9 AGGCTGGTGTAAAGCGGCCTTGGAGGCTGGTGTAAAGCGGCCTTGG ST-FST-F 서열번호 10SEQ ID NO: 10 GCAGCAGCTGTTAGGCTTTTGCAGCAGCTGTTAGGCTTTT ST-RST-R 서열번호 11SEQ ID NO: 11 TTGCAGTCACCTTCACCTTGTTGCAGTCACCTTCACCTTG ST-PST-P 서열번호 12SEQ ID NO: 12 CAGCGTCATGCAGGAATTAGGAAAGCCACAGCGTCATGCAGGAATTAGGAAAGCCA iNADiNAD iNAD-SFTS-FiNAD-SFTS-F 서열번호 13SEQ ID NO: 13 GGAGGCCTACTCTCTGTGGCAAGATGCCTTCAGGAGGCCTACTCTCTGTGGCAAGATGCCTTCA iNAD-SFTS-RiNAD-SFTS-R 서열번호 14SEQ ID NO: 14 GGCCTTCAGCCACTTTACCCGAACATCATTGGGGCCTTCAGCCACTTTACCCGAACATCATTGG iNAD-ST-FiNAD-ST-F 서열번호 15SEQ ID NO: 15 GCAGCAGCAGCTGTTAGGCTTTTAAATGGCAATGGCAGCAGCAGCTGTTAGGCTTTTAAATGGCAATG iNAD-ST-RiNAD-ST-R 서열번호 16SEQ ID NO: 16 GCTGCTTGCAGTCACCTTCACCTTGATTCTTTGGCTGCTTGCAGTCACCTTCACCTTGATTCTTTG

DNA 및 RNA의 추출 및 준비DNA and RNA extraction and preparation

QIAamp Viral RNA Kit (Qiagen Inc., Chatsworth, CA, USA)를 이용하여 SFTS로 확인된 환자의 시료로부터 바이러스 RNA를 추출하였고, QIAamp DNA mini kit (Qiagen)를 이용하여 ST로 확인된 환자의 시료로부터 게놈 DNA를 추출하였다. Viral RNA was extracted from a sample of a patient identified as SFTS using the QIAamp Viral RNA Kit (Qiagen Inc., Chatsworth, CA, USA), and from a sample of a patient identified as ST using a QIAamp DNA mini kit (Qiagen). Genomic DNA was extracted.

SFTS 바이러스성 RNA 전사체 대조군을 준비하기 위해, 표적 영역을 함유하는 단편을 안티센스 가닥 상에 T7 프로모터 서열을 함유하는 프라이머로 증폭하였다. 이후, MEGAscriptT7 전사 키트(AmbionLife Technologies)를 사용하여 in vitro에서 증폭산물을 전사시켰다. aMEGAclear 키트(Ambion)를 이용하여 합성 RNA 전사체를 정제하였고, Nanodrop spectrophotometer(Thermo Scientific)로 정량하였다.To prepare the SFTS viral RNA transcript control, the fragment containing the target region was amplified with a primer containing the T7 promoter sequence on the antisense strand. Thereafter, the amplification product was transcribed in vitro using the MEGAscriptT7 transcription kit (AmbionLife Technologies). Synthetic RNA transcripts were purified using aMEGAclear kit (Ambion), and quantified by Nanodrop spectrophotometer (Thermo Scientific).

상기 SFTSV의 M 및 S 세그먼트의 증폭 영역 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)의 56-kDa 유형 특이적 항원 유전자를 각각 개별적으로 함유하는 플라스미드를 pGEM-T Easy Vector(Promega) 내에서 라이게이션시킴으로써 제조하고 대장균 JM109로 이동(transfer)시켰다. 상기 대장균 균주는 - 80 ℃에서 글리세롤에 저장하였다.A plasmid containing each of the amplification regions of the M and S segments of the SFTSV and the 56-kDa type-specific antigen gene of O. tsutsugamushi was prepared by ligating in pGEM-T Easy Vector (Promega). It was transferred to E. coli JM109. The E. coli strain was stored in glycerol at -80 °C.

Taqman Probe 기반 Real-time PCRReal-time PCR based on Taqman Probe

SFTSV를 검출하기 위한 Taqman 프로브를 이용한 다중 실시간 RT-PCR 분석은, 5X 마스터 믹스 4㎕, 200X의 효소 믹스 0.1㎕, 프라이머 및 프로브 믹스 4㎕, 및 상기 추출된 RNA 또는 합성 RNA 5㎕를 포함하는 반응 혼합물 20㎕를 함유하는 LightCycler Multiplex RNA Virus Master(Roche)를 이용하여 수행하였다. 상기 프라이머 및 프로브 믹스는 250 nmol/L의 S 세그먼트, M 세그먼트 및 β-액틴 프라이머, 250 nmol/L의 S 세그먼트 프로브 및 125 nmol/L의 M 세그먼트 및 β-액틴 프로브로 구성되었다.Multiple real-time RT-PCR analysis using Taqman probe for detecting SFTSV includes 4 µl of 5X master mix, 0.1 µl of 200X enzyme mix, 4 µl of primer and probe mix, and 5 µl of the extracted RNA or synthetic RNA. It was carried out using a LightCycler Multiplex RNA Virus Master (Roche) containing 20 µl of the reaction mixture. The primer and probe mix consisted of 250 nmol/L of S segment, M segment and β-actin primer, 250 nmol/L of S segment probe and 125 nmol/L of M segment and β-actin probe.

RT-PCR 증폭은 Light-Cycler 96 system(Roche)을 사용하여 다음 조건으로 수행하였다 : 50 ℃에서 10 분간 역전사, 95 ℃에서 10 분간 예비 인큐베이션, 이어서 2-단계 증폭(95 ℃에서 5 초, 56 ℃에서 30 초) 45 사이클. 검량선(calibration curve)을 생성하기 위해, 107 내지 101 copies/㎕의 합성 RNA의 연속 희석액을 5 개의 독립적인 반응 세트로 분석하였다. RT-PCR amplification was performed using the Light-Cycler 96 system (Roche) under the following conditions: reverse transcription at 50° C. for 10 minutes, pre-incubation at 95° C. for 10 minutes, followed by 2-step amplification (5 seconds at 95° C., 56 30 sec) 45 cycles at °C. In order to generate a calibration curve, serial dilutions of 10 7 to 10 1 copies/µl of synthetic RNA were analyzed in 5 independent reaction sets.

쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)을 검출하기 위해 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR을 10㎕의 2X 마스터 믹스, 250 nmol/L의 ST 프라이머, 100 nmol/L의 ST 프로브, 5㎕의 추출된 DNA 또는 대조군 DNA를 포함하는 반응 혼합물 20㎕를 함유하는 FastStart Essential DNA Probes Master(Roche)로 수행하였다. To detect O. tsutsugamushi , Taqman probe-based real-time PCR was performed using 10 μl of 2X master mix, 250 nmol/L of ST primer, 100 nmol/L of ST probe, and 5 μl of extracted DNA or control DNA. It was carried out with FastStart Essential DNA Probes Master (Roche) containing 20 µl of the containing reaction mixture.

PCR 증폭은 Light-Cycler 96 시스템(Roche)을 사용하여 다음 조건으로 수행하였다 : 95 ℃에서 10 분간 예비 배양 후, 2-단계 증폭(95 ℃에서 10 초, 60 ℃에서 30 초) 45 사이클. 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)의 정량화를 위한 보정 곡선(calibration curve)이 106 내지 101 copies/L의 대조군 DNA를 연속 희석하여 생성되었다. 모든 실험을 이중으로 실시하고, 양성 및 음성 대조군을 각 분석에 포함시켰다.PCR amplification was performed under the following conditions using the Light-Cycler 96 system (Roche): After pre-incubation at 95°C for 10 minutes, 2-step amplification (10 seconds at 95°C, 30 seconds at 60°C) 45 cycles. A calibration curve for quantification of O. tsutsugamushi was generated by serial dilution of 10 6 to 10 1 copies/L of control DNA. All experiments were conducted in duplicate, and positive and negative controls were included in each assay.

SYBR Green 기반 실시간 RT-PCR 분석Real-time RT-PCR analysis based on SYBR Green

SFTSV를 검출하기 위한 SYBR Green 기반 실시간 RT-PCR 분석은, AriaMx (Aligent) Instrument 프로토콜을 변형하여 다음과 같이 수행하였다. 임상 시료로부터 추출한 표적 RNA (5 ㎕)를 총 20 ㎕의 반응물 [2x brilliant SYBR green RT-qPCR master mix 및 25 pmol의 각 프라이머]에서 증폭시켰다. 초기 cDNA 합성 단계는 50 ℃에서 20분, 그 후 95 ℃에서 15분 동안 변성 단계, 그리고 95 ℃에서 15초, 55 ℃에서 20초 및 72 ℃에서 20초의 50회 주기와, 40 ℃에서 30초 동안 냉각 단계로 수행하였다. AriaMx Real-Time PCR System (Agilent)를 이용하여 증폭산물의 SYBR Green 신호를 얻었다.Real-time RT-PCR analysis based on SYBR Green for detecting SFTSV was performed as follows by modifying the AriaMx (Aligent) Instrument protocol. Target RNA (5 µl) extracted from the clinical sample was amplified in a total of 20 µl of a reaction product [2x brilliant SYBR green RT-qPCR master mix and 25 pmol of each primer]. The initial cDNA synthesis step was 50°C for 20 minutes, then 95°C for 15 minutes, followed by 50 cycles of 15 seconds at 95°C, 20 seconds at 55°C and 20 seconds at 72°C, and 30 seconds at 40°C. During the cooling step. The SYBR Green signal of the amplified product was obtained using the AriaMx Real-Time PCR System (Agilent).

쯔쯔가무시균의 검출을 위한 SYBR green 기반 실시간 PCR 분석은, 95 ℃에서 15 분간의 변성 단계, 그리고 95 ℃에서 30 초, 55 ℃에서 30 초, 및 72 ℃에서 30초의 45회 주기, 및 72 ℃에서 10 분간의 최종 연신 단계로 수행하였다. 표적 DNA (5 μL)는 총 20 ㎕의 반응물 [2x brilliant SYBR green RT-qPCR master mix 및 25 pmol의 각 프라이머]에서 증폭시켰다. AriaMx Real-Time PCR System (Agilent)를 이용하여 증폭산물의 SYBR Green 신호를 얻었다.Real-time PCR analysis based on SYBR green for detection of Tsutsugamus was performed at 95° C. for 15 minutes, followed by 45 cycles of 30 seconds at 95° C., 30 seconds at 55° C. and 30 seconds at 72° C., and 72° C. This was done with a final stretching step of 10 minutes. Target DNA (5 μL) was amplified in a total of 20 μl of the reaction [2x brilliant SYBR green RT-qPCR master mix and 25 pmol of each primer]. The SYBR Green signal of the amplified product was obtained using the AriaMx Real-Time PCR System (Agilent).

iNAD(one-step isothermal nucleic acid amplification with bio-optical sensor detection)iNAD (one-step isothermal nucleic acid amplification with bio-optical sensor detection)

SMR 바이오센서의 준비Preparation of SMR biosensor

iNAD 검출 시스템을 위한 SMR 바이오센서는, SMR 및 재조합 중합효소 증폭 (Recombinase polymerase amplification; RPA)에 관하여 이전 연구에서 기술한 프로토콜을 사용하여 제작 및 작동하였다(Shin Y, et al., Real-time, label-free isothermal solid-phase amplification/detection(ISAD) device for rapid detection of genetic alteration in cancers. Lab Chip 2013;13:2106-14, Koo B, et al., An isothermal, label-ree, and rapid one-step RNA amplification/detection assay for diagnosis of respiratory viral infections. Biosens Bioelectron 2017;90:187-94). 간단히 말하자면, iNAD 칩 [2.5 cm x 1 cm x 0.3 cm]은 마이크로링 구조, 도파관 및 격자 등으로 구성되어 있으며, 220 nm 두께의 상단 실리콘 층이 있는 상업적으로 이용 가능한 200 mm SOI (Silicon-On-Insulator), 및 210 nm 깊이 자외선 (UV) 리소그래피에 의한 2 ㎛ 두께의 매립 산화물층을 포함한다. 특히, 마이크로링 어레이는 공통 입력 도파관(common input waveguide)과 전용 출력 도파관(dedicated output waveguide)에 연결된 4개의 링으로 구성되도록 설계되었다. 삽입 손실 (IL) 스펙트럼은 EXFO IQS-2600B DWDM 수동 소자 테스트 시스템을 사용하여 측정되었다. The SMR biosensor for the iNAD detection system was constructed and operated using the protocol described in previous work for SMR and Recombinase polymerase amplification (RPA) (Shin Y, et al., Real-time, label-free isothermal solid-phase amplification/detection (ISAD) device for rapid detection of genetic alteration in cancers.Lab Chip 2013;13:2106-14, Koo B, et al., An isothermal, label-ree, and rapid one -step RNA amplification/detection assay for diagnosis of respiratory viral infections.Biosens Bioelectron 2017;90:187-94). Simply put, the iNAD chip [2.5 cm x 1 cm x 0.3 cm] consists of microring structures, waveguides and gratings, and is a commercially available 200 mm SOI (Silicon-On- Insulator), and a 2 μm thick buried oxide layer by 210 nm deep ultraviolet (UV) lithography. In particular, the microring array is designed to consist of four rings connected to a common input waveguide and a dedicated output waveguide. Insertion loss (IL) spectra were measured using an EXFO IQS-2600B DWDM passive component test system.

상기 SMR 바이오센서는 바이러스 DNA 또는 RNA의 검출용으로 사용하기 위해, 다음의 단계에 따라 준비되었다. The SMR biosensor was prepared according to the following steps to be used for detection of viral DNA or RNA.

먼저, SMR 바이오센서 칩은 1 분 동안 산소 플라즈마 클리닝(전력 : 100W, O2 : 80 sccm)을 1분 동안 처리하고 실온에서 2 시간 동안 95 % 에탄올에 용해된 2 % 3-아미노프로필트리에톡시실란 (APTES) 용액에 침지시켰다. 그 후, 상기 칩을 120 ℃에서 15 분 동안 경화시켰다. 그리고, 상기 칩을 10 mM 소듐 시아노보로하이드라이드를 함유하는 탈이온수(DI)에 용해된 2.5 % 글루타르알데하이드 (GAD)와 실온에서 1분 동안 반응시키고, 탈이온수로 헹군 후, 고순도 질소 가스 하에서 건조시켰다. 다음으로, 상기 SMR 바이오센서 상에 표적 프라이머를 고정화 하기 위하여, 상기 바이오센서를 20 mM 소듐 시아노보로하이드라이드 용액이 포함된 MES 용액(50 mM)에 용해시킨 표적 프라이머와 상온에서 16 시간 동안 반응시킨 후, MES로 세척하여 결합되지 않은 표적 프라이머를 제거하였다. ST 및 SFTS를 위한 프라이머는 SFTS-V 단편과 ST-56-kDa 유형 특이적 유전자를 사용하여 각각 디자인되었다(표 1). 프라이머-다이머의 형성을 피하기 위해, 상기 표적 프라이머는 5' 위치에 아민기를 도입하여 사용하였다. 상기 SMR은 타겟 분자가 공진기 도파관의 감쇠 영역에서 고정된 수용체에 선택적으로 결합하도록 함으로써, 결과적으로 상기 반응 동안 각 파장의 비율을 증가시키는 고유 굴절률 감지 센서로 사용될 수 있다. First, the SMR biosensor chip was subjected to oxygen plasma cleaning (power: 100W, O2: 80 sccm) for 1 minute and 2% 3-aminopropyltriethoxysilane dissolved in 95% ethanol at room temperature for 2 hours. (APTES) solution. Then, the chip was cured at 120° C. for 15 minutes. In addition, the chip was reacted with 2.5% glutaraldehyde (GAD) dissolved in deionized water (DI) containing 10 mM sodium cyanoborohydride for 1 minute at room temperature, rinsed with deionized water, and then high-purity nitrogen gas. Dried under. Next, in order to immobilize the target primer on the SMR biosensor, the biosensor was reacted with a target primer dissolved in a MES solution (50 mM) containing 20 mM sodium cyanoborohydride solution at room temperature for 16 hours. After that, it was washed with MES to remove unbound target primers. Primers for ST and SFTS were designed using the SFTS-V fragment and the ST-56-kDa type specific gene, respectively (Table 1). In order to avoid formation of a primer-dimer, the target primer was used by introducing an amine group at the 5'position. The SMR allows the target molecule to selectively bind to a fixed receptor in the attenuation region of the resonator waveguide, and as a result, can be used as a natural refractive index sensor that increases the ratio of each wavelength during the reaction.

SMR 바이오센서의 작동Operation of the SMR biosensor

도 2는 SFTS 또는 쯔쯔가무시병을 가진 환자의 혈장에서 추출한 박테리아 DNA 및 바이러스 RNA를 임상적으로 검출하기 위해 설계된 iNAD 분석 시스템을 나타내는 모식도다. 2 is a schematic diagram showing an iNAD analysis system designed to clinically detect bacterial DNA and viral RNA extracted from plasma of a patient with SFTS or tsutsugamushi disease.

도 2를 보면, iNAD 칩은 센서 마이크로링 및 기준 마이크로링으로 구성된다. 각각의 마이크로링은 전용 출력 도파관(그레이팅 커플러)을 구비한다. iNAD를 작동시키기 위해, 포워드 프라이머(forward primer)가 iNAD 칩(# 1) 상에 고정화된다. 그 후, RPA와 리버스 프라이머(reverse primer)의 혼합물을 칩에 첨가하여 DNA (도 2의 왼쪽) 또는 RNA (도 2의 오른쪽)를 검출한다. RNA 증폭 및 검출(오른쪽)을 위해서, cDNA는 반응 동안 RNA로부터 합성된다 (# 2-1). 상기 cDNA는 고정화된 포워드 프라이머를 칩 표면에서 인식하고, 상기 cDNA와 프라이머 (# 3-1)의 이합체 형성으로 인한 파장 이동 (# 4-1)을 무표식 실시간 방식으로 측정한다. DNA 증폭 및 검출 (왼쪽)을 위해, 표적 DNA는 칩 표면상에 고정화된 포워드 프라이머를 인식한다. cDNA와 상기 프라이머 (# 2) 사이에 이중 가닥이 형성되고 이로 인한 파장 이동 (# 3)은 무표식 실시간 방식으로 측정된다.Referring to FIG. 2, the iNAD chip is composed of a sensor microring and a reference microring. Each microring has a dedicated output waveguide (grating coupler). To operate iNAD, a forward primer is immobilized on the iNAD chip (#1). Thereafter, a mixture of RPA and a reverse primer is added to the chip to detect DNA (left in Fig. 2) or RNA (right in Fig. 2). For RNA amplification and detection (right), cDNA is synthesized from RNA during the reaction (#2-1). The cDNA recognizes the immobilized forward primer on the chip surface, and the wavelength shift (# 4-1) due to the formation of a dimer between the cDNA and the primer (# 3-1) is measured in an unlabeled real-time method. For DNA amplification and detection (left), the target DNA recognizes the forward primer immobilized on the chip surface. A double strand is formed between the cDNA and the primer (# 2) and the resulting wavelength shift (# 3) is measured in a label-free real-time manner.

구체적으로, 상기 SMR 바이오센서를 사용하여 표적 DNA 또는 RNA를 증폭 및 검출하기 위하여, DNA 및 RNA를 위한 RPA 및 RT(transcription)-RPA 용액을 각각 준비하였다. RPA 및 RT-RPA 용액을 준비하기 위해 재수화 완충액 29.5 μL, RNase 억제제 및 물 15 μL, 10 μM의 각 프라이머 2.5 μL를 혼합하였다. 그 후, 반응 혼합물을 동결건조 효소에 첨가하고, 각 튜브의 캡에 280 mM 마그네슘 아세테이트(MgAc) 용액 2.5 μL를 첨가하였다. 균질한 분배를 위해 단일 방향 진탕 혼합을 하였다. 혼합 후, 50 ㎕의 반응 완충액을 10 ㎕ 액적으로 5회 나누었다. 검출을 위한 반응 개시를 위해, 각각의 10 ㎕ 반응 액적에 환자의 혈청으로부터 추출된 5 μL의 핵산을 첨가하였다. 컨트롤러(Alpha Omega Instruments)를 구비하는 열전기 냉각기(thermo electric cooler; TEC) 상에 상기 바이오센서를 놓고, 일정한 DC 전압을 인가하였고 일정 온도(DNA는 38 ℃, RNA는 43 ℃)를 유지하였다. 상기 바이오센서의 공명 스펙트럼을 즉시 측정하였고, 기준선을 얻기 위해 레퍼런스를 이용하였다. 파장 시프트는 최대 30분까지 매 5 분마다 측정하여 무표식 및 실시간으로 표적 핵산의 증폭을 모니터링하였다. 상대 공명 파장 시프트는 다음 식으로 계산하였다.Specifically, in order to amplify and detect target DNA or RNA using the SMR biosensor, RPA and RT (transcription)-RPA solutions for DNA and RNA were prepared, respectively. To prepare RPA and RT-RPA solutions, 29.5 μL of rehydration buffer, 15 μL of RNase inhibitor and water, and 2.5 μL of each primer of 10 μM were mixed. Thereafter, the reaction mixture was added to the lyophilized enzyme, and 2.5 μL of a 280 mM magnesium acetate (MgAc) solution was added to the cap of each tube. Unidirectional shaking mixing was performed for homogeneous distribution. After mixing, 50 µl of the reaction buffer was divided into 10 µl droplets 5 times. To initiate the reaction for detection, 5 μL of nucleic acid extracted from the patient's serum was added to each 10 μL reaction droplet. The biosensor was placed on a thermoelectric cooler (TEC) equipped with a controller (Alpha Omega Instruments), a constant DC voltage was applied, and a constant temperature (38° C. for DNA, 43° C. for RNA) was maintained. The resonance spectrum of the biosensor was immediately measured, and a reference was used to obtain a baseline. Wavelength shift was measured every 5 minutes for up to 30 minutes to monitor the amplification of the target nucleic acid in real time and without labeling. The relative resonance wavelength shift was calculated by the following equation.

Δpm = (표적 파장 값, pm) - (비표적 파장 값, pm)Δpm = (target wavelength value, pm)-(non-target wavelength value, pm)

상기 iNAD 분석에 의한 경우, 공명 파장 시프트를 측정하여 RNA 기반 SFTS와 DNA 기반 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)을 20 분 내에 검출할 수 있었다. In the case of the iNAD analysis, the resonance wavelength shift was measured to detect RNA-based SFTS and DNA-based O. tsutsugamushi within 20 minutes.

통계 분석Statistical analysis

Student t-test와 the χ2 test를 사용하여 SFTS 및 쯔쯔가무시병 환자의 기본 임상 특성을 비교하였다. 실시간 PCR 및 iNAD의 효과를 χ2 test를 사용하여 비교하였다. Windows용 IBM SPSS 통계 버전 22.0(IBM Corp.)이 통계 분석에 사용되었다. 모든 데이터는 95 % 신뢰 구간(P≤ 0.05)으로 고려되었다.Student t- test and the χ 2 test were used to compare the basic clinical characteristics of patients with SFTS and Tsutsugamushi disease. The effects of real-time PCR and iNAD were compared using the χ 2 test. IBM SPSS Statistics Version 22.0 for Windows (IBM Corp.) was used for statistical analysis. All data were considered as 95% confidence intervals ( P ≤ 0.05).

실험결과Experiment result

환자의 임상적 특성Clinical characteristics of the patient

상세한 인구 통계학적 데이터와 임상적 특성을 하기 표 2에 나타내었다Detailed demographic data and clinical characteristics are shown in Table 2 below.

구분division SFTS(n=15)SFTS (n=15) 쯔쯔가무시(n=21)Tsutsugamushi (n=21) P valueP value 나이age 61 ± 761 ± 7 67 ± 1467 ± 14 0.130.13 남성male 1010 1010 0.260.26 계절(월) Season (Mon) 봄-여름(3월-8월)Spring-Summer (March-August) 66 1One 0.010.01 가을(9월-11월)Autumn (September-November) 99 2020 Eschar(딱지)Eschar (scab) 44 1616 0.0050.005 임상적 특성(증상) Clinical characteristics (symptoms) Heat 1515 2121 >0.99>0.99 피부발진Skin rash 1One 1414 <0.001<0.001 두통headache 77 66 0.270.27 정신 상태 변화Change in mental state 88 22 0.0070.007 기저질환 Underlying disease 기존에 건강함Existing healthy 44 1212 0.070.07 당뇨diabetes 33 55 >0.99>0.99 고형암Solid rock 00 22 0.500.50 만성 간 질환Chronic liver disease 00 22 0.500.50 만성 신장 질환Chronic kidney disease 00 1One >0.99>0.99 면역 억제 상태a Immunosuppression status a 00 55 0.060.06 Leukocytosis(백혈구 > 10000/mm3)Leukocytosis (leukocytes> 10000/mm 3 ) 00 66 0.030.03 Leukopenia(백혈구 < 4000/mm3)Leukopenia (leukocytes <4000/mm 3 ) 1414 44 <0.001<0.001 혈소판감소증
(혈소판 < 150 × 103/mm3)
Thrombocytopenia
(Platelet <150 × 10 3 /mm 3 )
1515 1515 0.030.03
Clinical course Clinical course ICU admissionICU admission 66 22 0.040.04 In-hospital mortalityIn-hospital mortality 1One 00 0.420.42 치료(treatment) Treatment DoxycyclineDoxycycline 1111 2121 0.060.06 RibavirinRibavirin 1010 1One <0.001<0.001 a 악성 종양, 간경화, 만성 신부전 등의 질환이 있는 환자, 및 면역 억제 치료를 받는 환자a Patients with diseases such as malignant tumors, cirrhosis, and chronic kidney failure, and patients receiving immunosuppressive treatment

표 2를 살펴보면, 2015 년 5 월부터 2016 년 11 월까지 열병이 있는 158 명의 환자들 중에서 실시간 RT-PCR에 의해 SFTS로 확인된 환자는 15 명 (9 %)이었고, IFA 항체 역가가 1 : 640 이상이거나 4 배 상승함으로써 ST로 진단받은 환자는 21 명(13 %)이었다. 또한, SFTS는 봄과 가을 사이의 온난한 계절에 걸쳐 발견되는 반면, ST는 주로 가을에 발견되었다(95 %, 표 2). Eschars는 SFTS 환자(4/15, P = 0.005)보다 ST(16/21) 환자에서 더 흔했다. 백혈구 감소증(백혈구 < 4000/mm3)은 ST 환자(4/21, P = 0.001)보다 SFTS(14/15) 환자에서 더 흔했으며, 혈소판 감소증(혈소판 < 150×103/mm3)은 ST 환자(15/21, P = 0.03)보다 SFTS 환자(15/15)에서 더욱 일반적이었다. Looking at Table 2, among 158 patients with fever from May 2015 to November 2016, 15 patients (9%) confirmed SFTS by real-time RT-PCR, and the IFA antibody titer was 1:640. There were 21 patients (13%) who were diagnosed with ST due to abnormal or quadruple rise. In addition, SFTS was found over the warm season between spring and autumn, while ST was mainly found in autumn (95%, Table 2). Eschars was more common in ST (16/21) patients than in SFTS patients (4/15, P = 0.005). Leukopenia (leukocytes <4000/mm 3 ) was more common in SFTS (14/15) patients than in ST patients (4/21, P = 0.001), and thrombocytopenia (platelets <150×10 3 /mm 3 ) was associated with ST. It was more common in SFTS patients (15/15) than in patients (15/21, P = 0.03).

SFTS 및 쯔쯔가무시병을 위한 TAQMAN PROBE 기반 실시간 PCR 및 INADReal-time PCR and INAD based on TAQMAN PROBE for SFTS and Tsutsugamushi disease

TaqMan 실시간 중합효소연쇄반응법(TaqMan real-time PCR)에 있어서, PCR 증폭 산물의 양은 형광 신호에 의해 검출할 수 있으며, 실시간 중합효소연쇄반응(real-time PCR)이 진행되면서 증가하는 폴리뉴클레오티드 양에 따라 형광 신호의 세기가 증가하게 되고, 사용자는 증폭 사이클 횟수에 따른 형광 신호 세기를 나타내는 증폭 플롯(amplification plot) 곡선을 얻을 수 있으며, 본 발명에서 TaqMan 실시간 중합효소연쇄반응에 따른 증폭 플롯(amplification plot) 곡선을 도 3에 나타내었다.In TaqMan real-time PCR, the amount of PCR amplification product can be detected by a fluorescent signal, and the amount of polynucleotide increases as real-time PCR proceeds. As a result, the intensity of the fluorescence signal increases, and the user can obtain an amplification plot curve indicating the intensity of the fluorescence signal according to the number of amplification cycles. In the present invention, the amplification plot according to the TaqMan real-time polymerase chain reaction plot) curve is shown in FIG. 3.

도 3은 SFTSV의 M 세그먼트, SFTSV의 S 세그먼트, 및 쯔쯔가무시균를 TaqMan 실시간 중합효소연쇄반응법(TaqMan real-time PCR)으로 증폭한 곡선 그래프를 나타낸 것으로, 도 3을 살펴보면, PCR 반응 초기는 PCR 증폭 산물량이 아직 검출 가능한 양에 도달하지 못해 형광신호가 거의 나타나지 않았으며, 일정 사이클 이상부터 생성물량의 증가에 따른 형광의 강도를 나타내는 증폭 플롯(amplification plot) 곡선을 확인할 수 있다. 이러한 증폭 플롯 곡선을 토대로 하여 표준 곡선을 그려서 상대적인 바이러스의 양을 임계 사이클(threshold cycle, Ct) 값을 이용하여 측정할 수 있다. 도 4는 본 발명의 TaqMan 프로브 기반 실시간 PCR에 따른 표준곡선 및 임계 사이클 값을 나타내는 분포도이다.Figure 3 is a graph showing a curve graph obtained by amplifying the M segment of SFTSV, the S segment of SFTSV, and Tsutsugamushi by TaqMan real-time PCR. Since the amount of the product has not yet reached the detectable amount, almost no fluorescence signal appears, and an amplification plot curve indicating the intensity of fluorescence according to the increase in the amount of the product can be confirmed from a certain cycle or more. Based on this amplification plot curve, a standard curve can be drawn and the relative amount of virus can be measured using a threshold cycle (Ct) value. 4 is a distribution diagram showing a standard curve and a threshold cycle value according to the TaqMan probe-based real-time PCR of the present invention.

도 4는 SFTSV 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)에 대한 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR의 검출한계를 확인하기 위한 것이다. FIG. 4 is for confirming the detection limit of the Taqman probe-based real-time PCR for SFTSV and O. tsutsugamushi.

도 4의 상측은, SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 TaqMan 프로브 기반 실시간 PCR에 따른 표준곡선을 나타내는 그래프이다. 상기 각각의 표준곡선 그래프들은 모두 선형성이 뛰어난 것을 확인할 수 있다(SFTS의 M 세그먼트, R2=0.9954; SFTS의 S 세그먼트, R2=0.9942; ST, R2=0.9995; 도 4의 상측). 상기 그래프들을 통한 SFTSV에 대한 검출 한계는 PCR 반응 당 10 copies이고, 쯔쯔가무시균에 대한 검출 한계는 PCR 반응 당 10 copies인 것으로 확인되었다. 도 4의 하측은, Taqman 프로브 기반 실시간 PCR로 분석한 모든 혈청 시료의 Cycle threshold(CT) 값을 나타내는 분포도이다. 상기 도 4에서, 도 4a는 SFTSV의 M 세그먼트에 대한 실험결과이고, 도 4b는 SFTSV의 S 세그먼트에 대한 실험결과이며, 도 4c는 쯔쯔가무시균에 대한 실험 결과이다.The upper side of FIG. 4 is a graph showing a standard curve according to a TaqMan probe-based real-time PCR for SFTSV or Tsutsugamushi. It can be seen that each of the standard curve graphs has excellent linearity (SFTS M segment, R 2 =0.9954; SFTS S segment, R 2 =0.9942; ST, R 2 =0.9995; upper side of FIG. 4). Through the graphs, the detection limit for SFTSV was 10 copies per PCR reaction, and the detection limit for Tsutsugamushi was found to be 10 copies per PCR reaction. The lower side of FIG. 4 is a distribution diagram showing Cycle threshold (CT) values of all serum samples analyzed by Taqman probe-based real-time PCR. In FIG. 4, FIG. 4A is an experiment result for the M segment of SFTSV, FIG. 4B is an experiment result for the S segment of SFTSV, and FIG. 4C is an experiment result for Tsutsugamushi.

도 5는 SFTSV 및 쯔쯔가무시균(O. tsutsugamushi)에 대한 iNAD의 검출 한계를 확인하기 위한 것으로, 도 5의 상측은 SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 iNAD의 합성 전사체 RNA 및 대조군 DNA의 카피 수에 대한 공명 파장 시프트(피코 미터)를 나타내는 검정 곡선이고, 도 5의 하측은 iNAD로 분석한 모든 혈청 시료의 공명 파장 변화를 나타내는 분포도이다. 또한, 도 5a는 SFTSV의 S 세그먼트에 대한 실험결과이고, 도 5b는 쯔쯔가무시균에 대한 실험 결과이다.FIG. 5 is to confirm the detection limit of iNAD against SFTSV and O. tsutsugamushi , and the upper side of FIG. 5 is a resonance on the copy number of the transcript RNA and control DNA of the synthetic transcript of iNAD against SFTSV or tsutsugamushi. It is a calibration curve showing the wavelength shift (picometer), and the lower side of Fig. 5 is a distribution diagram showing the change in resonance wavelength of all serum samples analyzed by iNAD. In addition, FIG. 5A is an experiment result for the S segment of SFTSV, and FIG. 5B is an experiment result for Tsutsugamushi.

도 5에서, 상기 SFTSV에 대한 iNAD의 검정 곡선은 합성 전사체 RNA 또는 대조군 DNA의 카피 수에 대한 공명 파장 시프트(피코 미터) 값을 플로팅하여 얻어졌다. 상기 도 5에서, R2 상관 계수는 SFTSV가 0.9717이었고 쯔쯔가무시균이 0.9786이었다. 상기 검정 곡선에 의한 SFTSV에 대한 검출 한계는 반응 1 회당 22 copies이었으며; 쯔쯔가무시균의 경우 반응 1 회당 15 copies이었다. SFTSV 및 쯔쯔가무시균에 대한 iNAD 검출의 한계는 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR의 경우와 비교할 만하였다. In Figure 5, the assay curve of iNAD for SFTSV was obtained by plotting the resonance wavelength shift (picometer) value for the copy number of synthetic transcript RNA or control DNA. In FIG. 5, the R 2 correlation coefficient was 0.9717 for SFTSV and 0.9786 for Tsutsugamushi. The detection limit for SFTSV by the calibration curve was 22 copies per reaction; In the case of Tsutsugamushi bacteria, it was 15 copies per reaction. The limit of iNAD detection for SFTSV and Tsutsugamus was comparable to that of the Taqman probe-based real-time PCR.

iNAD의 검출 한계를 다른 유형의 실시간 PCR 분석과 비교하기 위해 단일 프라이머 쌍을 사용한 SYBR Green 기반 실시간 PCR 분석을 수행하였다. 도 6은 SFTSV 또는 쯔쯔가무시균에 대한 SYBR Green 기반 실시간 PCR에 따른 표준곡선을 나타내는 그래프이다. 도 6a는 쯔쯔가무시균에 대한 표준곡선이고, 도 6b는 SFTSV에 대한 표준곡선이다. 상기 표준곡선에 의한 SFTSV의 검출 한계는 반응 1 회당 220 copies였고, 쯔쯔가무시균의 검출 한계는 반응 1 회당 150 copies였다.In order to compare the detection limit of iNAD with other types of real-time PCR analysis, a real-time PCR analysis based on SYBR Green using a single primer pair was performed. 6 is a graph showing a standard curve according to real-time PCR based on SYBR Green for SFTSV or Tsutsugamushi. FIG. 6A is a standard curve for Tsutsugamusi, and FIG. 6B is a standard curve for SFTSV. The detection limit of SFTSV according to the standard curve was 220 copies per reaction, and the detection limit of Tsutsugamushi was 150 copies per reaction.

SFTS 및 ST에 대한 TAQMAN PROBE 기반 실시간 PCR 및 iNAD의 진단 성능TAQMAN PROBE-based real-time PCR for SFTS and ST and diagnostic performance of iNAD

SFTS의 급성기에는 Taqman probe 기반 실시간 PCR과 iNAD의 임상 민감도가 모두 100 % (95 % CI, 75-100)였다. 그러나 SFTS의 회복 단계에서 5 명의 환자로부터 얻은 샘플을 최종 분석에 포함시켰을 때 SFTSV에 대한 iNAD(100 %)의 임상 민감도는 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR (75 % P ≤ 0.047, 표 2)에 비해 상당히 높았다. 그러나, SFTSV(86 %)에 대한 iNAD의 임상 특이성은 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR(95 %, P = 0.61)의 임상 특이성과 차이가 없었다. In the acute phase of SFTS, the clinical sensitivity of both Taqman probe-based real-time PCR and iNAD was 100% (95% CI, 75-100). However, when samples from 5 patients during the recovery phase of SFTS were included in the final analysis, the clinical sensitivity of iNAD (100%) to SFTSV was significantly higher than that of Taqman probe-based real-time PCR (75% P ≤ 0.047, Table 2). . However, the clinical specificity of iNAD for SFTSV (86%) was not different from that of Taqman probe-based real-time PCR (95%, P = 0.61).

쯔쯔가무시균에 대한 iNAD(100 %)의 임상 민감도는 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR(67 %, P 0.009, 표 3)보다 상당히 높았으며, ST에 대한 iNAD(90 %)의 임상 특이성은 Taqman probe 기반 실시간 PCR (95 %, P>0.99, 표 3)과 유사 하였다. The clinical sensitivity of iNAD (100%) to Tsutsugamus was significantly higher than that of Taqman probe-based real-time PCR (67%, P 0.009, Table 3), and the clinical specificity of iNAD (90%) for ST was Taqman probe-based real-time PCR. (95%, P>0.99, Table 3).

구분division SFTSV-특이적 프라이머SFTSV-specific primer 쯔쯔가무시균-특이적 프라이머Tsutsugamushi-specific primer SFTS(n=20)SFTS(n=20) ST(n=21)ST(n=21) ST(n=21)ST(n=21) SFTS(n=20)SFTS(n=20) Real-time PCR Real-time PCR 양성(n)Positive (n) 1515 1One 1414 1One 음성(n)Negative(n) 55 2020 77 1919 민감성(%)Sensitivity (%) 75(51-91)75(51-91) 67(43-85)67(43-85) 특이성(%)Specificity (%) 95(77-99)95(77-99) 95(73-100)95(73-100) iNAD iNAD 양성(n)Positive (n) 2020 33 2121 22 음성(n)Negative(n) 00 1818 00 1818 민감성(%)Sensitivity (%) 100(83-100)100(83-100) 100(81-100)100(81-100) 특이성(%)Specificity (%) 86(65-97)86(65-97) 90(67-98)90(67-98)

한편, 하기 표 4은 SFTS 환자 15 명을 대상으로 SFTSV 및 쯔쯔가무시균 특이적 프라이머에 대한 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR 및 iNAD에 대한 자세한 결과를 나타낸 것이다.Meanwhile, Table 4 below shows detailed results of Taqman probe-based real-time PCR and iNAD for SFTSV and Tsutsugamushi specific primers targeting 15 SFTS patients.

환자번호Patient number 발병 경과일수Number of days since onset Real-time PCRReal-time PCR iNADiNAD SFTSSFTS STST SFTSSFTS STST 1One 1212 ++ -- ++ -- 1-1a1-1a 1919 -- -- ++ -- 22 88 ++ -- ++ -- 2-1a2-1a 2828 -- -- ++ -- 33 1111 ++ -- ++ -- 44 66 ++ ++ ++ -- 55 88 ++ -- ++ -- 66 55 ++ -- ++ -- 77 1010 ++ -- ++ ++ 88 55 ++ -- ++ -- 8-1a8-1a 1010 -- -- ++ -- 99 55 ++ -- ++ -- 1010 66 ++ -- ++ -- 1111 77 ++ -- ++ -- 11-1a11-1a 2121 -- -- ++ -- 1212 55 ++ -- ++ -- 1313 99 ++ -- ++ ++ 13-1a13-1a 1313 -- -- ++ -- 1414 44 ++ -- ++ -- 1515 55 ++ -- ++ --

상기 표 4에서, 환자번호 'a'는 SFTS에 대하여 real-time PCR의 첫 번째 부정적인 결과('-')가 나온 날에 채취된 혈장 샘플을 의미한다.In Table 4, the patient number'a' refers to a plasma sample collected on the day when the first negative result ('-') of real-time PCR for SFTS appeared.

또한, 하기 표 5는 ST 환자 21 명을 대상으로 SFTSV 및 쯔쯔가무시균 특이성 프라이머에 대한 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR 및 iNAD에 대한 결과를 나타낸 것이다.In addition, Table 5 below shows the results of Taqman probe-based real-time PCR and iNAD for SFTSV and Tsutsugamushi specific primers for 21 ST patients.

환자번호Patient number doxycycline 치료 후 질병 지속 기간Duration of disease after doxycycline treatment ST를 위한 IFA 결과IFA results for ST Real-time PCRReal-time PCR iNADiNAD STST SFTSSFTS STST SFTSSFTS 1One 88 1:320, 1:12801:320, 1:1280 -- -- ++ -- 22 33 1:5120, 1:51201:5120, 1:5120 ++ -- ++ -- 33 77 1:12801:1280 ++ -- ++ -- 44 88 1:12801:1280 ++ -- ++ -- 55 77 1:160, 1:25601:160, 1:2560 ++ -- ++ -- 66 44 1:80, 1:51201:80, 1:5120 ++ ++ ++ -- 77 1010 1:6401:640 -- -- ++ ++ 88 1111 1:80, 1:25601:80, 1:2560 ++ -- ++ -- 99 1010 1:25601:2560 -- -- ++ -- 1010 66 1:1280, 1:51201:1280, 1:5120 ++ -- ++ ++ 1111 88 1:50, 1:51201:50, 1:5120 ++ -- ++ -- 1212 55 ‘-’, 1:5120'-', 1:5120 ++ -- ++ -- 1313 1717 ‘-’, 1:1280'-', 1:1280 -- -- ++ -- 1414 2121 1:320, 1:51201:320, 1:5120 ++ -- ++ ++ 1515 1313 ‘-’, 1:640'-', 1:640 -- -- ++ -- 1616 99 1:160, 1:51201:160, 1:5120 -- -- ++ -- 1717 88 ‘-’, 1:2560'-', 1:2560 ++ -- ++ -- 1818 77 1:6401:640 ++ -- ++ -- 1919 55 1:40, 1:25601:40, 1:2560 -- -- ++ -- 2020 44 1:51201:5120 ++ -- ++ -- 2121 77 1:640, 1:25601:640, 1:2560 ++ -- ++ --

상기 표 5에서, 'ST를 위한 IFA 결과'는 급성기 및/또는 회복기에 있는 쯔쯔가무시균의 IFA 역가를 의미한다.In Table 5, the'IFA result for ST' means the IFA titer of Tsutsugamushi bacteria in the acute and/or recovery phase.

ST는 9월 내지 11월 사이의 가을에 주로 유행하는데, 이는 인간이 가을에 부화되어 체액을 빨아먹는 털진드기의 유충에게 물려 감염되는 것이다(표 2). SFTS는 주로 더운 계절에 유행하지만, 본 연구의 경우 60%의 SFTS가 9월 내지 11월에 발생하였다(표 2). 즉, SFTS의 발병 시기는 쯔쯔가무시병과 중복된다.ST is prevalent in the fall between September and November, when humans hatch in the fall and become infected by bites by larvae of hairy mites that suck up body fluids (Table 2). SFTS is prevalent mainly in the hot season, but in this study, 60% of SFTS occurred in September to November (Table 2). In other words, the onset timing of SFTS overlaps with Tsutsugamushi disease.

또한 진드기에 노출될 위험이 있는 야외 활동의 지리적 분포 뿐만 아니라 이러한 결과로 나타나는 임상 증상도 SFTS 및 ST는 실질적으로 겹친다. 따라서, 진드기에 의해 전파되며 치명적일 수 있는 SFTS 및 ST의 조기 구별은 여전히 어려운 과제로 남아있다. 이에 본 발명자들은 혈청으로부터 SFTSV 및 쯔쯔가무시균을 검출하기 위한 iNAD라는 방법을 개발하였으며, 상기 iNAD은 SFTS 및 ST를 진단하기 위한 임상적 민감성이 Taqman 기반의 real-time PCR보다 높으면서도 진단 특이성의 유의한 손실이 없다(표 3).In addition, the geographic distribution of outdoor activities at risk of exposure to ticks, as well as the resulting clinical symptoms, substantially overlap between SFTS and ST. Therefore, early discrimination between SFTS and ST, which is transmitted by ticks and can be fatal, remains a difficult task. Accordingly, the present inventors have developed a method called iNAD for detecting SFTSV and Tsutsugamushi from serum, and the clinical sensitivity for diagnosing SFTS and ST is higher than that of Taqman-based real-time PCR, but has significant diagnostic specificity. There is no loss (Table 3).

이 연구에서 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR 분석의 검출 한계는 iNAD보다 높았다. SFTS 바이러스 RNA 및 쯔쯔가무시균 DNA에 대한 실시간 PCR 분석의 검출 한계는 실시간 PCR의 검출 한계가 바이러스 RNA의 경우는 10 copies/μl이고, SFTS의 경우에는 10 copies/reaction이었다. 한편, 이전 연구에서 개발된 실시간 PCR 분석은 Taqman 프로브 분석의 분석 민감도와 특이성을 향상시키기 위해 멀티플렉스 프라이머와 프로브를 사용하였다. 본 발명의 iNAD는 멀티플렉스 프로브 또는 프라이머를 사용하지 않고 오직 단일 프라이머 쌍을 사용하여 Taqman 프로브 기반 분석의 검출 한계를 거의 달성하였다. 또한, 실시간 PCR을 위한 SYBR Green과 Taqman 프로브 사이의 방법론적 차이가 고려되어야 한다. 단일 프라이머 쌍으로 SYBR Green 기반 실시간 PCR을 수행한 경우, SFTS의 검출 한계는 반응 1 회당 220 카피였고, 쯔쯔가무시병의 검출 한계는 반응 1 회당 150 카피였다(도 6 참조). 이는 iNAD가 동일한 단일 프라이머쌍을 사용하는 경우 SYBR Green 기반 실시간 PCR보다 분석적으로 더 민감하며, 그 분석 민감도가 Taqman 프로브 기반 실시간 PCR의 민감도와 비슷하다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 iNAD는 단일 프라이머 세트를 사용할 뿐 프로브를 사용하지 않기 때문에 비용을 절감할 수 있게 된다. In this study, the detection limit of the Taqman probe-based real-time PCR analysis was higher than that of iNAD. The detection limit of real-time PCR analysis for SFTS viral RNA and Tsutsugamusi DNA was 10 copies/μl for viral RNA and 10 copies/reaction for SFTS. Meanwhile, the real-time PCR analysis developed in the previous study used multiplex primers and probes to improve the assay sensitivity and specificity of the Taqman probe assay. The iNAD of the present invention almost achieved the limit of detection of the Taqman probe-based assay using only a single primer pair without the use of multiplex probes or primers. In addition, methodological differences between SYBR Green and Taqman probes for real-time PCR should be considered. When real-time PCR based on SYBR Green was performed with a single primer pair, the detection limit of SFTS was 220 copies per reaction, and the detection limit of tsutsugamushi disease was 150 copies per reaction (see FIG. 6). This means that when iNAD uses the same single primer pair, it is analytically more sensitive than real-time PCR based on SYBR Green, and its analysis sensitivity is similar to that of real-time PCR based on Taqman probe. In addition, since the iNAD of the present invention only uses a single primer set and does not use a probe, cost can be reduced.

실시간 RT-PCR과 iNAD는 모두 입원 1-3 일에 걸쳐 수집된 15개의 SFTS 혈청 샘플에서는 100 %의 임상 민감성을 나타내었으나, 말기 질환을 가진 환자로부터 수집된 5개의 혈장 샘플에 대해서는 실시간 RT-PCR의 경우 음성적 결과를 나타내었으며, iNAD의 경우에는 양성적 결과를 나타내었다. 이전 연구에서 SFTS의 임상 진단은 94-100 %의 임상 민감성을 보였으나, 말기 회복 단계의 혈청 샘플은 진단 실험에 포함되지 않았다. 기존의 PCR 및 실시간 PCR의 경우 임상적 민감성이 100%가 아님에도 SFTS 진단을 위한 표준으로 간주되는 것을 고려하면, iNAD는 최근 또는 매우 낮은 수준의 바이러스 감염이 있는 경미한 증상을 가진 SFTS 환자를 진단하는 데 유용할 수 있다. Real-time RT-PCR and iNAD both showed 100% clinical sensitivity in 15 SFTS serum samples collected over 1 to 3 days of hospitalization, but real-time RT-PCR for 5 plasma samples collected from patients with end-stage disease. In the case of, the result was negative, and in the case of iNAD, the result was positive. In previous studies, the clinical diagnosis of SFTS showed a clinical sensitivity of 94-100%, but serum samples in the terminal stage of recovery were not included in the diagnostic trials. Considering that conventional PCR and real-time PCR are considered the standard for diagnosis of SFTS even though the clinical sensitivity is not 100%, iNAD is used to diagnose SFTS patients with mild symptoms with recent or very low levels of viral infection. Can be useful.

또한, 상기 표 2 및 표 3을 살펴보면, 발병 3일 내지 21일을 초과한 쯔쯔가무시병 환자에 대한 임상 민감성은 iNAD의 경우 100%를 나타내었고, 67%를 나타낸 실시간 PCR보다 더 높았다. In addition, looking at Tables 2 and 3, the clinical sensitivity to patients with Tsutsugamushi disease exceeding 3 to 21 days of onset was 100% in the case of iNAD, and was higher than that of real-time PCR indicating 67%.

또한, iNAD(20분)의 경우 열적 사이클링이 없으며, 무표식(label-free) 실시간 방식으로 표적 유전자를 동시에 증폭 및 검출하기 때문에 실시간 PCR(100 분)보다 5배는 더 빠르다. 따라서, iNAD는 쯔쯔가무시병 환자의 혈장으로부터 매우 소량의 DNA를 검출하고, 빠르게 진단하기 위해 이용될 수 있다.In addition, in the case of iNAD (20 minutes), there is no thermal cycling, and because it simultaneously amplifies and detects the target gene in a label-free real-time method, it is 5 times faster than real-time PCR (100 minutes). Therefore, iNAD can be used to detect very small amounts of DNA from plasma of patients with Tsutsugamushi disease and to quickly diagnose it.

즉, 상기의 결과에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 iNAD 바이오센서를 이용하면 ST(쯔쯔가무시균) 및 SFTS와 같은 병원성 핵산을 실시간 PCR 방법보다 매우 신속하면서도 민감하게 검출할 수 있다. That is, as shown in the above results, when the iNAD biosensor according to the present invention is used, pathogenic nucleic acids such as ST (tsutsugamushi) and SFTS can be detected very quickly and more sensitively than the real-time PCR method.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. In this regard, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. The scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims to be described later rather than the above detailed description and equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

<110> UNIVERSITY OF ULSAN FOUNDATION FOR INDUSTRY COOPERATION THE ASAN FOUNDATION <120> Primer set for detecting SFTS virus and kit for diagnosing SFTS using the same <130> HP8105, PA-20180212 <160> 16 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SF <400> 1 cgagagagct ggcctatgaa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SR <400> 2 ttccctgatg ccttgacgat 20 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SP <400> 3 tgtctttgcc ctgactcgag gca 23 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MF <400> 4 atgcttgtcg tgaagaaggc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MR <400> 5 ctagacttcc cactgccaca 20 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MP <400> 6 acttttgatg gatacgtagg ctggggc 27 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-F <400> 7 actaacactg gctcgtgtga 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-R <400> 8 cttgggatgg ggagtctgtt 20 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-P <400> 9 aggctggtgt aaagcggcct tgg 23 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-F <400> 10 gcagcagctg ttaggctttt 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-R <400> 11 ttgcagtcac cttcaccttg 20 <210> 12 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-P <400> 12 cagcgtcatg caggaattag gaaagcca 28 <210> 13 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-SFTS-F <400> 13 ggaggcctac tctctgtggc aagatgcctt ca 32 <210> 14 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-SFTS-R <400> 14 ggccttcagc cactttaccc gaacatcatt gg 32 <210> 15 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-ST-F <400> 15 gcagcagcag ctgttaggct tttaaatggc aatg 34 <210> 16 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-ST-R <400> 16 gctgcttgca gtcaccttca ccttgattct ttg 33 <110> UNIVERSITY OF ULSAN FOUNDATION FOR INDUSTRY COOPERATION THE ASAN FOUNDATION <120> Primer set for detecting SFTS virus and kit for diagnosing SFTS using the same <130> HP8105, PA-20180212 <160> 16 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SF <400> 1 cgagagagct ggcctatgaa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SR <400> 2 ttccctgatg ccttgacgat 20 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-SP <400> 3 tgtctttgcc ctgactcgag gca 23 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MF <400> 4 atgcttgtcg tgaagaaggc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MR <400> 5 ctagacttcc cactgccaca 20 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SFTS-MP <400> 6 acttttgatg gatacgtagg ctggggc 27 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-F <400> 7 actaacactg gctcgtgtga 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-R <400> 8 cttgggatgg ggagtctgtt 20 <210> 9 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ACBT-P <400> 9 aggctggtgt aaagcggcct tgg 23 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-F <400> 10 gcagcagctg ttaggctttt 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-R <400> 11 ttgcagtcac cttcaccttg 20 <210> 12 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ST-P <400> 12 cagcgtcatg caggaattag gaaagcca 28 <210> 13 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-SFTS-F <400> 13 ggaggcctac tctctgtggc aagatgcctt ca 32 <210> 14 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-SFTS-R <400> 14 ggccttcagc cactttaccc gaacatcatt gg 32 <210> 15 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-ST-F <400> 15 gcagcagcag ctgttaggct tttaaatggc aatg 34 <210> 16 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> iNAD-ST-R <400> 16 gctgcttgca gtcaccttca ccttgattct ttg 33

Claims (14)

서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍을 포함하는, SFTS 바이러스를 특이적으로 검출하기 위한 프라이머 세트.To specifically detect SFTS virus, comprising at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14 Primer set for. 제1항에 있어서,
상기 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 및 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 프라이머쌍은 실시간 중합효소연쇄반응용(Real-time polymerase chain reaction, real-time PCR)인 것을 특징으로 하는 SFTS 바이러스를 특이적으로 검출하기 위한 프라이머 세트.
The method of claim 1,
At least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, and a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5 is for real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) A primer set for specifically detecting an SFTS virus, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍은 등온 핵산 증폭 반응용(Isothermal Nucleic acid Amplification), 실리콘 공진기 센서용(Silicon Microring Resonator; SMR) 또는 iNAD용(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection)인 것을 특징으로 하는 SFTS 바이러스를 특이적으로 검출하기 위한 프라이머 세트.
The method of claim 1,
The primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 are for isothermal nucleic acid amplification reaction (Isothermal Nucleic acid Amplification), for silicon resonator sensor (Silicon Microring Resonator; SMR) or for iNAD (Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection) SFTS. A set of primers for specifically detecting a virus.
제2항의 프라이머 세트, 및 서열번호 3 및 서열번호 6의 프로브를 포함하는 SFTS 바이러스를 특이적으로 검출하기 위한 프라이머 세트.A primer set for specifically detecting an SFTS virus comprising the primer set of claim 2 and the probes of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 6. 제3항의 프라이머 세트를 포함하는 SFTS 바이러스 검출용 조성물.SFTS virus detection composition comprising the primer set of claim 3. 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 프라이머쌍을 포함하는 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트.A kit for diagnosing severe fever thrombocytopenia syndrome comprising at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14. 제6항에 있어서,
상기 진단 키트는 SFTS 바이러스에 존재하지 않는 외부 유전자를 특이적으로 증폭하는 프라이머쌍 및 상기 외부 유전자의 DNA를 포함하는 내부 대조군(internal control)을 추가로 포함하는 것인 진단 키트.
The method of claim 6,
The diagnostic kit further comprises a primer pair that specifically amplifies a foreign gene not present in the SFTS virus and an internal control including DNA of the foreign gene.
제6항에 있어서,
상기 진단 키트는 서열번호 1 및 2의 프라이머쌍, 서열번호 4 및 5의 프라이머쌍, 및 서열번호 13 및 14의 프라이머쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 프라이머쌍이 동결건조 분말 또는 액체 형태로 함유된 일회용 PCR 튜브를 포함하는 것인 진단 키트.
The method of claim 6,
The diagnostic kit contains at least one primer pair selected from the group consisting of a primer pair of SEQ ID NOs: 1 and 2, a primer pair of SEQ ID NOs: 4 and 5, and a primer pair of SEQ ID NOs: 13 and 14 in a freeze-dried powder or liquid form. A diagnostic kit comprising a single-use PCR tube.
제4항의 프라이머 세트 또는 제5항의 조성물을 포함하는 중증열성혈소판감소증후군 진단 키트.A kit for diagnosing severe febrile thrombocytopenia syndrome comprising the primer set of claim 4 or the composition of claim 5. 제6항에 있어서,
상기 중증열성혈소판감소증후군은 SFTS 바이러스에 의한 것인, 진단 키트.
The method of claim 6,
The severe febrile thrombocytopenia syndrome is caused by the SFTS virus, a diagnostic kit.
제6항에 있어서,
상기 프라이머 쌍은 생물학적 시료 내의 SFTS 바이러스를 검출하는 것인, 진단 키트.
The method of claim 6,
The primer pair is to detect the SFTS virus in the biological sample, diagnostic kit.
제11항에 있어서,
상기 생물학적 시료는 진단 대상의 혈액 또는 작은소참진드기인, 진단 키트.
The method of claim 11,
The biological sample is the blood of a diagnosis target or a small small mite, a diagnostic kit.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 프라이머 세트를 이용하여 중증열성혈소판감소증후군이 의심되는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에서 SFTS 바이러스를 검출하는 단계를 포함하는, 중증열성혈소판감소증후군의 진단을 위한 정보의 제공방법.For the diagnosis of severe febrile thrombocytopenia syndrome, comprising the step of detecting the SFTS virus in a biological sample isolated from an individual suspected of severe febrile thrombocytopenia using the primer set of any one of claims 1 to 3 How to provide information. (a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 세트를 이용하여, 시료에 함유된 표적 핵산을 PCR, 실시간 PCR(real-time PCR; RT-PCR), 역전사 효소 PCR(reverse transcriptase PCR), 등온 핵산 증폭(isothermal nucleic acid amplification), 실리콘 공진기 센서(Silicon Microring Resonator; SMR) 및 iNAD(Isothermal Nucleic acids Amplification and Detection)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 증폭시키는 단계; 및
(b) 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, SFTS 바이러스를 검출하는 방법.
(a) Using the primer set according to any one of claims 1 to 3, the target nucleic acid contained in the sample is PCR, real-time PCR (RT-PCR), reverse transcriptase PCR. PCR), isothermal nucleic acid amplification, amplification using at least one selected from the group consisting of a silicon microring resonator (SMR) and iNAD (Isothermal Nucleic Acids Amplification and Detection); And
(b) a method for detecting an SFTS virus comprising the step of detecting the amplification product.
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