JPH04349900A - Pcr法用試料の調製方法 - Google Patents

Pcr法用試料の調製方法

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JPH04349900A
JPH04349900A JP40625190A JP40625190A JPH04349900A JP H04349900 A JPH04349900 A JP H04349900A JP 40625190 A JP40625190 A JP 40625190A JP 40625190 A JP40625190 A JP 40625190A JP H04349900 A JPH04349900 A JP H04349900A
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JP
Japan
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sample
urine
peg
treated
dna
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Pending
Application number
JP40625190A
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English (en)
Inventor
Kanji Hirai
平井 莞二
Takashi Hironaka
孝史 弘中
Masaki Yamaguchi
山口 優樹
Hiroshi Kita
喜多 寛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kagaku Iatron Inc
Original Assignee
Iatron Laboratories Inc
Mitsubishi Kagaku Iatron Inc
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Publication date
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PCR(Polyme
rase  Chain  Reaction)法を用
いて液体試料、特には生体試料中のDNAを増幅する際
に、予備試料を前処理して、PCR法用の液体試料を調
製する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】種々の核酸を含有する混合物の中から、
所望の核酸だけを選択的に増幅する技術は、特に診断上
の用途において有用である。とりわけ、近年開発された
PCR法を利用するウイルス感染症の診断方法は、その
特異性および迅速性の点で優れている。
【0003】PCR法は、微量の細胞DNAから、目的
とするDNA領域のみを自動的に約100万倍にまで増
幅することができる(Science,239:487
−491,1988)。PCR法では、増幅させるDN
A領域を挟んで+鎖および−鎖に対する2種のDNAプ
ライマーと耐熱性ポリメラーゼとを用いて増幅サイクル
を繰り返す。
【0004】PCR法による診断方法においては、検査
対象目的物(例えば、ウイルス)を含有している疑いの
ある試料(例えば、血液、尿、唾液、胃洗浄液、便、産
道ぬぐい液、母乳、髄液、涙等)に対してDNA増幅工
程を行う前に、一般的にはDNA抽出処理を実施してい
る。例えば、プロテネースKおよびプロテアーゼ処理後
に、フェノール/クロロホルム処理を行っている。
【0005】しかしながら、試料中の共存物質(例えば
、治療薬としての抗生物質または抗ガン剤等、更に、種
々の生体無機物質および有機物質、例えばカリウム、カ
ルシウム、アンモニアまたは電解物質)によって、pH
変化やタンパク質の変性が起きたり、PCR法に用いら
れるポリメラーゼの活性が阻害されるために、結果的に
PCR反応が阻害されてしまい、例えば、ウイルス陽性
試料が、PCR法では陰性になる等の不都合な点があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、特に診断
において、PCR法によってウイルス等を確実に増幅し
て検出する際に、試料中の共存物質による影響を排除す
る方法を鋭意研究したところ、PCR法の操作を開始す
る前に、被検試料をポリエチレングリコールで前処理す
ることにより、共存物質による妨害を排除ないし軽減す
ることができることを見出した。本発明は、かかる知見
に基づくものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、液体
予備試料をポリエチレングリコールで処理することを特
徴とする、PCR法用の液体試料の調製方法に関する。
【0008】別の観点から言えば、本発明は、液体液体
試料をポリエチレングリコールで処理することを特徴と
する、PCR法用の液体試料の前処理方法に関する。
【0009】本発明で前処理の対象となる「液体予備試
料」とは、従来のPCR法ではそのまま検査用試料とし
て直接に使用されていた試料を意味するが、本発明方法
ではそれを前処理してからPCR法による操作を行うの
で、特に予備試料と称する。従って、液体予備試料とし
ては、従来のPCR法における任意の検査用試料、例え
ば、血液、尿、唾液、胃洗浄液、便、産道ぬぐい液、母
乳、髄液または涙を挙げることができる。
【0010】本発明方法で用いることのできる非イオン
性界面活性剤であるポリエチレングリコール(以下、P
EGともいう)の分子量は、200〜2,000,00
0、好ましくは、1,000〜50,000である。P
EGは、適当な溶媒(例えば、蒸留水)中の溶液、特に
は水溶液の形で用いる。使用するPEG溶液の濃度は特
に制限されないが、好ましくは、処理液中の最終濃度と
して1〜16%の範囲で用いる。使用するPEGの分子
量によって適切な濃度は変化するが、当業者が必要に応
じて濃度の調節をすることができる。一般に、PEGの
分子量が大きくなるのに応じて最終濃度を低くする。ま
た、分子量の異なる複数のPEGを用いても良い。
【0011】本発明方法の処理は、液体予備試料(例え
ば、尿)またはその希釈液(例えば、無菌水による希釈
液)にPEG溶液を添加し、必要に応じて添加剤(例え
ば、無機塩溶液、例えば、塩化ナトリウム溶液)を加え
、低温下(例えば、0〜5℃)で、少なくとも1時間以
上、好ましくは6時間程度放置することによって行う。 処理温度が高い(例えば、約25℃以上)とウイルス粒
子やウイルスDNAが分解されやすく、また、阻害物等
が析出するおそれがあるので好ましくなく、低すぎる(
例えば、約0℃以下)と試料が凍結するので好ましくな
い。また、処理時間が短い(例えば、1時間未満)とウ
イルス粒子が沈澱として得にくくなるので好ましくなく
、長すぎても(例えば、約24時間以上)ウイルス粒子
やウイルスDNAが分解されやすくなるので好ましくな
い。
【0012】前記の処理により、主にDNAおよびウィ
ルスを沈澱させることができ、PCR法の妨害物質また
は不必要な共存物質と極めて容易に分離することができ
る。この作用は、現在のところ解明されていないが、主
としてPEG分子空間内にDNAやウィルスが選択的に
入り込むことにより共存物質との分離が容易に行われる
ものと考えられる。
【0013】得られた沈澱を分取(例えば、遠心分離)
し、沈澱物を適当な緩衝液(例えば、トリス塩酸緩衝液
)に懸濁させ、得られた懸濁液をPCR法による増幅工
程にかける。
【0014】本発明方法のPEGによる前処理の後で、
場合により、例えばタンパク尿等に対して界面活性剤(
例えば、オクチルフェニル−エチレンオキサイドまたは
ラウリル硫酸ナトリウム)および/またはタンパク分解
酵素で更に処理してから遠心処理を行うと、沈澱を緩衝
液に容易に懸濁させることができるので好ましい。
【0015】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない
【0016】実施例1:プライマーの合成試料中のサイ
トメガロウイルス(Cytomegalovirus:
CMV)を検出するために、第1のプライマーとして 5′−ATGAAGTGTATTGGGCTAACTA
TGC−3′ を使用するものとし、第2のプライマーとして5′−T
TCTCCTAAGTTCATCCTTTTTAGC−
3′ を使用するものとした(なお、前記の式で、Aはアデニ
ン、Cはシトシン、Gはグアニン、そしてTはチミンで
ある)。
【0017】これらのプライマーの合成は、381型自
動DNA合成装置(アプライド  バイオシステムズ社
)にシトシンCPGカラムを装着して行った。アンモニ
ア水(約30%)2.5mlを入れたディスポシリンジ
(2.5ml)を、合成工程が完了したCPGカラムに
接続し、アンモニア水をカラム内に押し出して、合成し
たDNAフラグメントを溶出した。回収したDNAアン
モニア溶液の入ったバイアル瓶を密栓し、65℃で6時
間加温した後、室温まで冷やしてから濃縮した。濃縮物
を凍結乾燥し、10mMトリエチルアンモニウムアセテ
ート(以下、TEA−Aと称す)(pH7.4)に溶解
し、沈澱を除いてから、L−6200型高速液体クロマ
トグラフィー装置(日立製作所)(以下、HPLCと称
す)に分離用カラム(YMC−Pack  ODS−A
M313:株式会社YMC)を装着し、5%アセトニト
リルを含んだ95mM−TEA−Aとアセトニトリルと
による濃度勾配を用いて精製し、メインピークを集めた
。 得られた残渣に80%酢酸(アセトニトリルで調整)を
加えて懸濁させ、室温で30分間保持してから減圧乾燥
した。乾燥物を10mM−TEA−Aに溶解し、ジエチ
ルエーテルで抽出してから減圧乾燥した。乾燥したDN
A試料をTEA−Aに溶解し、沈澱を除いてから、2回
目のHPLCによる精製を行い、メインピークを集めた
。こうして得られたサイトメガロウイルス(CMV)の
MIEA(Major  ImmediateEarl
y  Antigen)を認識するプライマーである精
製DNAを減圧乾燥して保存し、後記の実施例3で用い
た。
【0018】実施例2:尿試料の調製 サイトメガロウイルス含有尿を排泄するてんかんの患者
から採取した尿(以下、患者尿と称す)を予備試料とし
て用い、各種の前処理を行ってPCR法用の試料を調製
した。
【0019】(1)加熱処理 患者尿30μlと、患者尿5μlを滅菌水で6倍に希釈
して調製した尿希釈液30μlとを、それぞれ10分間
煮沸処理した後、急冷し、2種類の試料を調製した。こ
の加熱処理を施した患者尿および尿希釈液を、それぞれ
加熱処理尿試料Aおよび加熱処理希釈試料Bとする。
【0020】(2)酵素処理 50mM−KCl、25mM−MgCl2 、0.5%
オクチルフェニル−エチレンオキサイド(ノニデット 
 P−40:シグマ社)、0.01%ゼラチンおよび0
.006%プロテアーゼ(プロテアーゼK:ベーリンガ
ーマンハイム社)を含む10mMトリス塩酸緩衝液(p
H8.4)(以下、検体処理液と称す)25μlを患者
尿5μlに加え、55℃で1時間処理した。更に、10
分間煮沸処理した後、急冷して調製した試料を、酵素処
理試料Cとする。
【0021】(3)PEG処理 分子量6000のポリエチレングリコール(PEG60
00:和光純薬)の20%水溶液(100μl)と2M
−NaCl(50μl)とを患者尿(100μl)に加
え、4℃で6時間および16時間放置した。次に、4℃
で遠心処理(10,000rpm:20分間)し、上清
を除去し、沈澱物を集めた。次に、50mM−KCl、
2.5mM−MgCl2 、0.5%ノニデット  P
−40、0.01%ゼラチンおよび0.006%プロテ
アーゼKを含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH8.3
)20μlに前記の沈澱物を懸濁させて2種類のPEG
処理尿を調製した。これらを、それぞれ6−PEG処理
尿(PEG存在下で6時間放置したもの)および16−
PEG処理尿(PEG存在下で16時間放置したもの)
とする。各PEG処理尿1μl(尿5μlに相当)およ
び6μl(尿30μlに相当)に滅菌水をそれぞれ29
μlおよび24μl加え、10分間煮沸処理した後、急
冷し、4種類の試料を調製した。これらを、それぞれ6
・5PEG試料D(6−PEG処理尿を30倍に希釈し
て調製した試料)、6・30PEG試料E(6−PEG
処理尿を5倍に希釈して調製した試料)、16・5PE
G試料H(16−PEG処理尿を30倍に希釈して調製
した試料)、そして16・30PEG試料I(16−P
EG処理尿を5倍に希釈して調製した試料)とする。
【0022】(4)PEG酵素処理 各PEG処理尿(6−PEG処理尿および16−PEG
処理尿)6μlと、各PEG処理尿1μlに滅菌水を加
えて6倍希釈して調製した希釈液6μlとに、それぞれ
検体処理液24μlを加え、55℃で1時間放置した。 続いて、10分間煮沸処理した後、急冷し、4種類の試
料を調製した。これらを、それぞれ6PEG酵素尿試料
F(6−PEG処理尿をそのまま検体処理液で処理して
調製した試料)、6PEG酵素希釈試料G(6−PEG
処理尿の希釈液を検体処理液で処理して調製した試料)
、16PEG酵素尿試料J(16−PEG処理尿をその
まま検体処理液で処理して調製した試料)、そして16
PEG酵素希釈試料K(16−PEG処理尿の希釈液を
検体処理液で処理して調製した試料)とする。
【0023】実施例3:PCR法によるCMV─DNA
の増幅 実施例2で調製した11種の各試料30μlに、Gen
eAmp  DNA  Amplificationキ
ット(宝酒造)の10×PCR用緩衝液(加熱処理尿試
料Aおよび加熱処理希釈試料Bには5μl、酵素処理試
料Cには2μl、6・5PEG試料D、6・30PEG
試料E、16・5PEG試料H、16・30PEG試料
Iには5μl、6PEG酵素尿試料F、6PEG酵素希
釈試料G、16PEG酵素尿試料Jそして16PEG酵
素希釈試料Kには2μl)と、dNTP混合液8μlと
、20倍希釈したTagポリメラーゼ5μlと、前記実
施例1で調製した2種のプライマー各1μMとを加え、
滅菌水で全体を50μlに調整した後、DNAサーマル
サイクラー(Perkin  Elmer  Cetu
s)を用いて、1サイクルが(1)94℃で1分間、(
2)60℃で2分間、および(3)72℃で3分間の処
理からなる工程を30サイクル行い、最後に72℃で7
分間の処理を行うプログラムでDNAの増幅を行った。
【0024】実施例4:電気泳動による増幅DNAの確
認 電気泳動用のゲルは、トリス塩基5.4gと硼酸2.7
5gと0.5M−EDTA2mlとを含む緩衝液(pH
8.0)(以下0.5×TBEと称す)1リットルにア
ガロースゲル18gまたは7gを溶解し、ムピド(アド
バンス社)のゲルプレートに流して調製した。次に、P
CR反応後の溶液10μlに、0.25%ブロモフェノ
ールブルーおよびフィコールタイプ400(ファルマシ
ア社)の15%水溶液2μlを混合し、その混合物をサ
ンプルウエルに入れた。0.5×TBEを電極層に入れ
て、室温で100Vにて、45分間電気泳動を行った。 電気泳動終了後に、アガロースゲルをエチジウムブロマ
イドで染色し、UVイルミネイター照射下で電気泳動の
結果を確認した。結果を図1に模式的に示す。図1にお
いて、Aは加熱処理尿試料A、Bは加熱処理希釈試料B
、Cは酵素処理試料C、Dは6・5PEG試料D、Eは
6・30PEG試料E、Fは6PEG酵素尿試料F、G
は6PEG酵素希釈試料G、Hは16・5PEG試料H
、Iは16・30PEG試料I、Jは16PEG酵素尿
試料JおよびKは16PEG酵素希釈試料Kの結果を示
し、XはDNAマーカーであり、Yは陰性コントロール
であり、そして、Zは陽性コントロールである。また、
SおよびRは、それぞれ未反応プライマーおよびプライ
マーのダイマーと思われる。なお、使用したプライマー
の組合せから、CMV含有試料においては、181bp
の位置にDNAバンドが期待される。
【0025】図1から明らかなように、尿をPEG処理
していない加熱処理尿試料A、加熱処理希釈試料Bおよ
び酵素処理試料CではDNAのバンドが確認できないが
、6・5PEG試料Dおよび6・30PEG試料Eでは
181bpの位置にDNAバンドが確認できた。また、
16・5PEG試料Hおよび16・30PEG試料Iで
も同様のDNAバンドが確認できた。従って、6時間程
度のPEG処理により、ウイルスの濃縮および阻害物質
の除去が可能であることが分かる。
【0026】また、6PEG酵素尿試料F、6PEG酵
素希釈試料G、16PEG酵素尿試料J、そして16P
EG酵素希釈試料Kでも、それぞれ試料D、試料E、試
料Hおよび試料Iと同様にDNAバンドが確認できた。 従って、PEG処理後に得られたウイルス粒子を検体処
理液で容易に懸濁することができ、ウイルスDNAを得
ることができることが分かる。なお、腎臓病の患者から
取得したタンパク尿を試料として用いた前記と同様の試
験においては、6PEG酵素尿試料F、6PEG酵素希
釈試料G、16PEG酵素尿試料J、そして16PEG
酵素希釈試料Kに相当する試料において明瞭なDNAバ
ンドを観察することができた。
【0027】以上、サイトメガロウイルスを検出する操
作に沿って本発明方法を具体的に説明したが、本発明方
法は任意のPCR法に応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】PCR法で処理した各試料を電気泳動にかけた
結果を模式的に示す説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  液体予備試料をポリエチレングリコー
    ルで処理することを特徴とする、PCR法用の液体試料
    の調製方法。
JP40625190A 1990-12-07 1990-12-07 Pcr法用試料の調製方法 Pending JPH04349900A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0879894A3 (en) * 1997-05-20 1999-08-04 F. Hoffmann-La Roche Ag Sample preparation for nucleic acid based diagnostic tests
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