WO2021221109A1 - Rnaウイルスの検出方法 - Google Patents
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Definitions
- Composition including [8] A kit for a method for detecting an RNA virus in a biological sample according to any one of [1] to [5].
- the sample solution may be subjected to high temperature treatment in order to inactivate the proteolytic enzyme.
- the high temperature treatment temperature include 91 ° C. to 99 ° C., preferably 93 ° C. to 97 ° C.
- the high temperature treatment time include, for example, 1 second to 10 minutes, preferably 30 seconds to 5 minutes.
- the sample liquid may be subjected to a high temperature treatment after the above heat insulating treatment, or may be subjected to only a high temperature treatment without the heat insulating treatment. Therefore, the method for preparing a sample solution for nucleic acid amplification of the present invention may further include a step of holding the mixed solution containing the biological sample and the additive for a certain period of time. In yet another aspect, the method for preparing a sample solution for nucleic acid amplification of the present invention may further include a step of retaining and / or heating the mixed solution containing the biological sample and the additive.
- Thermal Cycler Dice registered trademark
- Real Time System III PC
- the PCR conditions were 52 ° C. for 5 minutes and 95 ° C. for 10 seconds, followed by a 45-cycle reaction with 95 ° C. for 5 seconds and 60 ° C. for 30 seconds as one cycle.
- the amplification result was evaluated by comparing the Ct value with the control to which no additive was added. The results are shown in Table 2.
- the biological sample suspension is diluted 10 to 20 times to 70 U / ml. It was confirmed that the Ct value was equivalent to that when high-concentration Proteinase K was added. Based on the above, even when RNA is detected from a sample in which an inactivated virus is spiked on a biological sample close to the actual sample, a combination of high-concentration Proteinase K, guanidin thiocyanate and / or sodium dodecyl sulfate is used as an additive of the present invention. Was confirmed to be promising.
- the experiment was carried out as follows. That is, Proteinase K having a final concentration of 70 U / ml or 17.5 U / ml was added to the biological sample suspension, left at room temperature for 5 minutes, held at 55 ° C. for 5 minutes, and then heated at 95 ° C. for 5 minutes. After that, it was evaluated by the RT-qPCR method.
- the RT-qPCR reagent used was the same as the reagent used in Example 1.
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Abstract
Description
[1]生体試料中のRNAウイルスを検出する方法であって、以下の工程:
(1)生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、を含む試料液を調製する工程、
(2)前記工程(1)で調製された試料液と、逆転写活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、を含む核酸増幅反応液を調製する工程、及び
(3)前記工程(2)で調製された反応液中で前記RNAウイルスの核酸を増幅する工程、
を包含する、方法、
[2]前記タンパク質分解酵素がプロテイナーゼK、サーモリシン又はプロナーゼである、[1]に記載の方法、
[3]前記カオトロピック試薬がグアニジン又はその塩、尿素、ヨウ素又はその塩、あるいはこれらの組み合わせである、[1]又は[2]に記載の方法、
[4]前記生体試料が、口腔内擦過物、咽頭拭い液、鼻腔拭い液、鼻咽頭拭い液、鼻腔吸引液、喀痰、気管支洗浄液、肺胞洗浄液、直腸拭い液、唾液、血液、尿及び便懸濁液からなる群より選択される少なくとも1種である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の方法、
[5]前記RNAウイルスが、インフルエンザウイルス、RSウイルス、メタニューモウイルス、パラインフルエンザウイルス、SARSコロナウイルス、MERSコロナウイルス、麻疹ウイルス、ノロウイルス、ロタウイルス、サポウイルス及びHIVからなる群より選択される少なくとも1種である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の方法、
[6]生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬、ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、を含む混合液を調製する工程、を包含する、核酸増幅用試料液の調製方法、
[7][1]~[5]のいずれか1つに記載の生体試料中のRNAウイルスを検出する方法のための組成物であって、(1)タンパク分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤と生体試料とを含む試料液、及び(2)逆転写酵素活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、
を含む組成物、
[8][1]~[5]のいずれか1つに記載の生体試料中のRNAウイルスを検出する方法のためのキットであって、
(1)タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、及び
(2)逆転写活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、
を含むキット、
[9]生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬、ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、を含む、核酸増幅用試料液、
等に関する。
本発明の生体試料中のRNAウイルスを検出する方法は、(1)生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤を含む試料液を調製する工程、
(2)前記工程(1)で調製された試料液と、逆転写活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、を含む核酸増幅反応液を調製する工程、及び
(3)前記工程(2)で調製された反応液中で前記RNAウイルスの核酸を増幅する工程、
を包含することを特徴とする。
本発明の方法で検出するRNAウイルスとしては、RNAをゲノムとするものであればよく、限定されない。例えば、二本鎖RNAウイルス(dsRNA)、一本鎖プラス鎖RNAウイルス(+鎖型)、一本鎖マイナス鎖RNAウイルス(-鎖型)が例示される。特に限定はされないが、インフルエンザウイルス、RSウイルス、メタニューモウイルス、パラインフルエンザウイルス、SARSコロナウイルス(SARS-CoV-2を含む、本明細書ではSARS-CoV-2は2019-nCoVとも称す)、MERSコロナウイルス、麻疹ウイルス、ノロウイルス、ロタウイルス、サポウイルス及びHIVが挙げられる。
本発明で用いる生体試料は、RNAウイルスが存在していると疑われる試料であり、生体より採取された試料そのものの他、その派生物、例えば懸濁液、溶解液ならびに希釈液を包含する。前記の生体試料としては、特に限定はされないが口腔内擦過物、咽頭拭い液、鼻腔拭い液、鼻咽頭拭い液、鼻腔吸引液、喀痰、気管支洗浄液、肺胞洗浄液、直腸拭い液、唾液、血液、尿又は便懸濁液が例示される。また前記試料以外にもRNAウイルスの存在が疑われる環境由来試料として、環境水(海水、河川水、湖沼水、下水、家庭排水、産業排水等)、スワブなどによる拭取り操作で得られた採取物の懸濁液が挙げられる。当該拭取りの対象としては、食品などの製造設備、実験設備、医療設備、厨房やトイレなどの床、壁、作業台、シンク、各種の器具・備品等が挙げられる。前記生体試料はそれぞれに本発明に使用されることもできるが、複数の生体試料を混合したうえで本発明に使用してもよい。
本発明に用いる添加剤は生体試料の前処理に使用されるものであり、特に限定はされないが例えば、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤が挙げられる。
本発明の方法においては、RNAウイルスのゲノムRNAからcDNAを合成する逆転写活性を有するポリペプチドと、前記cDNA由来のDNA断片を増幅するための、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性(本明細書ではDNAポリメラーゼ活性と記載する)を有するポリペプチドを核酸増幅反応に使用することができる。当該逆転写活性を有するポリペプチドとDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチドは、それぞれ別のポリペプチドであってもよく、又は両活性を併せ持つ単一のポリペプチドであってもよい。前記逆転写活性を有するポリペプチドとしては、例えば、HIV逆転写酵素、AMV逆転写酵素、M-MLV逆転写酵素、C therm.ポリメラーゼ、及びTthポリメラーゼ、さらに例えば、PrimeScript(商標)RTase、SuperScript(商標)RTase、ReveRTra Ace(登録商標)RTase、SMARTScribe (商標)RTase、Quantiscript RTase、ProtoScript RTase等が例示される。
本発明の検出方法に使用される核酸増幅反応液は、生体試料及び添加剤を含む前記試料液と、逆転写活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチドとを含み、前記ポリペプチドがその活性を発揮しうる組成の溶液である。RT-PCR法により核酸増幅を実施する場合、当該反応液には最適なpHを保つための緩衝成分、二価金属塩(マグネシウム塩、マンガン塩等)、dNTPが含まれるが、さらに中性塩、界面活性剤やその他の成分を含有させてもよい。この反応液は、検出しようとするRNAウイルスのゲノムRNA上の特定の領域を核酸増幅するためのプライマー対や検出用核酸プローブ(例えば消光プローブ(Quenching Probe;Qプローブ)、Taqman(登録商標)プローブ)等を含んでいてもよい。あるいは、検出用核酸プローブの代わりにインターカレーター色素(例えばSYBR(登録商標) Green、TB Green(登録商標))等を含んでいてもよい。さらに核酸増幅反応に使用されるその他の試薬を含んでいてもよい。特に限定はされないが、2019-nCoVを検出する場合、国立感染研マニュアル「病原体検出マニュアル 2019-nCoV Ver.2.9.1」記載のプライマー対と検出用核酸プローブ、アメリカ疾病予防管理センター(CDC)「2019-Novel Coronavirus (2019-nCoV) Real-time rRT-PCR Panel Primers and Probes」記載のプライマー対と検出用核酸プローブ等が好適に使用できる。さらに核酸増幅反応は、反応阻害確認などの目的で、検出対象であるRNAウイルス由来の核酸とは異なる配列を有する内部標準RNA、当該内部標準RNAを検出するためのプライマー対と検出用核酸プローブを組み合わせたマルチプレックス検出であってもよい。例えば、2019-nCoV検出の場合、前記国立感染研マニュアル記載のNセットプライマー、NセットNo.2のプライマー/プローブ、あるいは、前記CDCマニュアル記載のN1プライマー/プローブ、N2プライマー/プローブあるいはN3プライマー/プローブのいずれもが好適に使用できる。
本発明の核酸増幅用試料液は、前記1.で説明した、生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤を含む混合液である。したがって、本発明の核酸増幅用試料液の調製方法は、生体試料と添加剤を含む混合液を調製する工程を含む。本発明の試料液は、生体試料と添加剤を混合して調製してもよく、又はあらかじめ調製された、添加剤を含む溶液に生体試料を直接懸濁して調製してもよい。試料液は複数の添加剤を含んでもよい。その際、各添加剤の添加量はRNAウイルスの検出感度等を指標に適宜設定すればよい。
本発明の組成物は、前記の、本発明のRNAウイルスを検出する方法に使用するための核酸増幅反応液として使用される組成物であり、前記1.で説明した、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤と生体試料とを含む試料液、及び逆転写酵素活性を有するポリペプチドとDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、を含むことを特徴とする。上記試料液がタンパク質分解酵素を含む場合、本発明の組成物中のDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチドが分解しないように、当該タンパク質分解酵素は好ましくは、上記2.で説明したように試料液調製後に失活させた、失活済みのタンパク質分解酵素である。本発明の組成物はさらに、逆転写酵素活性を有するポリペプチドとDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチドが活性を発揮するために必要な各種の成分を含むことができる。さらに、当該組成物は、目的のRNAウイルスのゲノムRNA上の特定の領域を核酸増幅するためのプライマー対や検出用核酸プローブ等を含んでいてもよい。当該核酸プローブを用いて核酸を検出する方法として、例えばTaqMan(登録商標)プローブやQプローブ、MolecularBeacon等を使用する方法が挙げられる。前記の方法では、例えば核酸プローブの分解のモニタリングや、核酸プローブを核酸にハイブリダイズさせて融解曲線解析を行うことで標的核酸を検出できる。検出工程におけるその他の条件は検出対象核酸の種類や配列、プローブの種類などを考慮して適宜設定すればよい。あるいは、検出用核酸プローブの代わりにインターカレーター色素(例えばSYBR(登録商標)Green、TB Green(登録商標))等を含んでいてもよい。特に限定はされないが、2019-nCoVコロナウイルスを検出する場合、国立感染研マニュアル記載のプライマー対と検出用核酸プローブ、米国CDCマニュアル記載のプライマー対と検出用核酸プローブ等が好適に使用できる。また、反応阻害確認のために、内部標準増幅用のプライマー対と検出用核酸プローブを含んでいてもよい。
本発明のキットは、前記1.で説明した、
(1)タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、及び
(2)逆転写酵素活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、
を含むことを特徴とする。
本発明の検出方法について検討した。まず、配列表の配列番号4記載の塩基配列を有し、国立感染研マニュアル「病原体検出マニュアル 2019-nCoV Ver.2.9.1」記載のプライマー対と検出用核酸プローブの感度検定で用いるRNA陽性コントロールのうち、N2セットと称されるものを常法により調製した。次に市販の喀痰試料(NOVA Biologics社製)を生理食塩水で3倍希釈したものを原液とし、さらに生理食塩水で20倍に希釈し、上記RNA陽性コントロールと混合し、生体試料懸濁液とした。喀痰試料なしのものも調製した。次に、当該生体試料と混合する添加剤は、タンパク質分解酵素としてProteinaseK(タカラバイオ社製、約400U/ml)、カオトロピック試薬としてチオシアン酸グアニジン(CAS登録番号 593-84-0)(東京化成工業社製)(グアニジンチオシアン酸塩、あるいはグアニジンチオシアネートとも称される。)、界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウム(東京化成工業社製)を用いた。また、生体試料懸濁液に何も添加しないコントロールも設定した。
本発明の検出方法について、不活性化ウイルスを用いて検討した。本実施例では不活性化RNAウイルスとしてNATtrol(商標) Influenza A/B Positive Control(ZeptoMetrix社製)を用いた。その原液若しくは生理食塩水で10倍~20倍に希釈したものを実施例1で調製した喀痰試料と混合し、生体試料懸濁液とした。喀痰試料なしのものも調製した。
本発明の検出方法について、不活性化ウイルスを用いて検討した。不活性化ウイルスとしては、市販の不活性化RNAウイルスであるNATtrol(商標) SARS_CORONA Positive Control (ZeptoMetrix 社製)を用い、生理食塩水にて1.2倍と12倍に希釈した。また、生体試料は、市販の唾液(LEE BIOSOLUTIONS社製)の原液あるいはウイルス輸送用液(製品名:ウイルス輸送液(VTM):スギヤマゲン社製)にて希釈したものを使用した。この生体試料と上記不活性化ウイルス溶液を混合して生体試料懸濁液を調製した。また、当該生体試料懸濁液と混合する添加剤は、タンパク質分解酵素としてProteinaseKを用いた。
本発明の検出方法について、生体試料懸濁液及び添加剤は実施例3と同じものを用いた。
SEQ ID NO: 2:PCR Reverse Primer NIID_2019-nCOV_N_R2
SEQ ID NO: 3:Probe NIID_2019-nCOV_N_P2. 5’-end is labeled FAM and 3’-end is labeled BHQ1
SEQ ID NO: 4:RNA positive control sequence for 2019-nCoV N2 set
SEQ ID NO: 5:PCR Forward Primer IAmg-F01
SEQ ID NO: 6:PCR Reverse Primer IAmg-R01
SEQ ID NO: 7:Probe IAmg-PB1. 5’-end is labeled FAM and 3’-end is labeled BHQ1
SEQ ID NO: 8 PCR Forward Primer N1_SARS COV_F
SEQ ID NO: 9 PCR Reverse Primer N1_SARS COV_R
SEQ ID NO: 10 N1_SARS COV_P. 5’-end is labeled Cy5 and 3’-end is labeled BHQ3
SEQ ID NO: 11 PCR Forward Primer N2_SARS COV_F
SEQ ID NO: 12 PCR Reverse Primer N2_SARS COV_R
SEQ ID NO: 13 N2_SARS COV_P. 5’-end is labeled Cy5 and 3’-end is labeled BHQ3
Claims (8)
- 生体試料中のRNAウイルスを検出する方法であって、以下の工程:
(1)生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、を含む試料液を調製する工程、
(2)前記工程(1)で調製された試料液と、逆転写活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、を含む核酸増幅反応液を調製する工程、及び
(3)前記工程(2)で調製された反応液中で前記RNAウイルスの核酸を増幅する工程、
を包含する、方法。 - 前記タンパク質分解酵素がプロテイナーゼK、サーモリシン又はプロナーゼである、請求項1に記載の方法。
- 前記カオトロピック試薬がグアニジン又はその塩、尿素、ヨウ素又はその塩、あるいはこれらの組み合わせである、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記生体試料が、口腔内擦過物、咽頭拭い液、鼻腔拭い液、鼻咽頭拭い液、鼻腔吸引液、喀痰、気管支洗浄液、肺胞洗浄液、直腸拭い液、唾液、血液、尿及び便懸濁液からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1~3のいずれか1つに記載の方法。
- 前記RNAウイルスが、インフルエンザウイルス、RSウイルス、メタニューモウイルス、パラインフルエンザウイルス、SARSコロナウイルス、MERSコロナウイルス、麻疹ウイルス、ノロウイルス、ロタウイルス、サポウイルス及びHIVからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1~4のいずれか1つに記載の方法。
- 生体試料と、タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬、ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、を含む混合液を調製する工程、
を包含する、核酸増幅用試料液の調製方法。 - 請求項1~5のいずれか1つに記載の生体試料中のRNAウイルスを検出する方法のための組成物であって、
(1)タンパク分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤と生体試料とを含む試料液、及び
(2)逆転写酵素活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、
を含む組成物。 - 請求項1~5のいずれか1つに記載の生体試料中のRNAウイルスを検出する方法のためのキットであって、
(1)タンパク質分解酵素、核酸増幅の標的とならない核酸、カオトロピック試薬ならびに界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤、及び
(2)逆転写酵素活性を有するポリペプチド及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド、又は逆転写酵素活性及びDNAポリメラーゼ活性を有するポリペプチド
を含むキット。
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