JPH05176773A - オリゴヌクレオチド、オリゴペプタイド、ならびに抗c型肝 炎ウイルス抗体検出・鑑別方法 - Google Patents

オリゴヌクレオチド、オリゴペプタイド、ならびに抗c型肝 炎ウイルス抗体検出・鑑別方法

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JPH05176773A
JPH05176773A JP36148891A JP36148891A JPH05176773A JP H05176773 A JPH05176773 A JP H05176773A JP 36148891 A JP36148891 A JP 36148891A JP 36148891 A JP36148891 A JP 36148891A JP H05176773 A JPH05176773 A JP H05176773A
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hepatitis
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hcv
antibody
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Hiroaki Okamoto
宏明 岡本
Tetsuo Nakamura
徹雄 中村
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】配列番号3または4記載のオリゴペプタイドの
1種または2種以上を抗原として使用する抗C型肝炎ウ
イルス抗体の検出・鑑別方法。オリゴペプタイドは、化
学合成によって得ることができ、配列番号1または2記
載のオリゴヌクレオチド、その他これをコードするオリ
ゴヌクレオチドを宿主細胞に組み込んで発現させて得る
こともできる。 【効果】抗HCV抗体のサブタイプを簡易、迅速、確実
かつ大量的に検出・鑑別し、HCV肝炎の治療、予防、
感染経路の追跡、ワクチンの開発等に広く応用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オリゴヌクレオチド、
ポリゴペプタイド、ならびにこれを抗原として使用する
抗C型肝炎ウイルス抗体(以下「抗HCV抗体」とい
う)検出法、抗HCV抗体サブタイプ鑑別方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ウイルスに由来する肝炎には、既に病原
体が解明されその診断法や予防法が確立したものとして
A型肝炎、B型肝炎がある。これ以外は一括して、非A
非B型肝炎(以下「NANB型肝炎」という)と呼ばれ
てきた。日本における輸血後肝炎は、B型肝炎の検出法
が輸血血液のスクリーニングに導入された後は格段に減
少したが、なお、年間推定28万例が、NANB肝炎ウ
イルスにより発症していると考えられてきた。
【0003】近年、NANB肝炎ウイルス肝炎は、タイ
プ別にC型、D型、E型と命名され、その病原体につい
ての研究が進展し、撲滅に向けての努力が世界的に進め
られるようになった。輸血後肝炎に関して、1988年
アメリカのカイロン社がC型肝炎ウイルス(以下「HC
V」という)のRNAウイルスゲノムのクローン化に成
功したと発表し、これを基に組換え体を用いた抗HCV
抗体(C100−3抗体)のELISA法測定系を開発
した。現在、C100−3抗体測定系は、輸血血液のス
クリーニングや肝疾患患者の診断に、日本を始めとして
各国で用いられている。このC100−3抗体は急性お
よび慢性NANB型肝炎の多くの症例との間に関連性が
認められ、全世界人口の約1%がこれに感染していると
推定される。しかし、NANB型慢性肝炎の捕捉率は約
70%にすぎず、また急性C型肝炎における早期の診断
が困難である等重大な問題点が残されている。したがっ
て、カイロン社の前記開発によってもNANB型肝炎へ
の対処は依然として解決されていない。
【0004】C100−3抗体に関連するNANB型肝
炎ウイルス、すなわちHCVはプラスの一本鎖RNAを
持ち、その遺伝子構造からフラビウイルスやペスティウ
イルスとの関連性が推定されている。それらウイルスの
ゲノム構造比較により、コア(核)蛋白、エンベロープ
(外殼)蛋白、非構造蛋白のそれぞれをコードすると推
定される領域がHCVにも認められ、HCV抗体ELI
SAはこのうち非構造蛋白の一部(NS3/NS4境界
領域)に対する抗体を検出していると考えられている。
【0005】NANB型肝炎の経過は不良であり、水平
感染によっても持続感染化(キャリア化)し、慢性肝炎
に進展することが確認されている。また、肝硬変、肝が
んへ進展するケースも多いと予想され、一日も早くウイ
ルス本体の全貌を解明し、診断法、治療法、予防法を確
立することが望まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにカイロン
社のHCV抗体検出キット(C100−3抗体検出系)
では捕捉されないNANB型肝炎が多数存在する。この
ことから、HCV感染の判別診断には、カイロン社の前
記検出キットのような非構造蛋白に対する抗体では不充
分であり、コア蛋白そのものに対する抗体を検出する事
が重要であるとの考え方があり、コア領域の遺伝子、お
よびこれにコードされる蛋白質の研究が盛んに行われて
いる。
【0007】ところが、種々のHCV−RNAを単離
し、その塩基配列を比較すると、保存性の高いコア領域
においても10%以上異なるHCV株が見いだされた。
【0008】また、ワクチン開発に重要なエンベロープ
領域においてはさらに変異が著しく、塩基の相同性が6
0%以下を示す株も少なからず存在する事が明らかにな
った。これら株間の変異の原因はHCVがRNAウイル
スであるためと考えられる。
【0009】したがって、HCVをいくつかのタイプ
(サブタイプ)に分類することができるならば、診断、
治療、予防のうえで極めて有益である。すなわち、HC
Vをサブタイプに分類することにより、 垂直感染(母児間感染)、水平惑染における感染経路
を解明できる、 サブタイプ別に肝炎の進行状況、症状の特色等を追跡
することができ、予後を予測したり、治療の指針とする
ことができる、 サブタイプ間の塩基配列、アミノ酸配列の異同を解明
し、核酸検出系または抗体検出系によるHCVの検出率
を高める、 変異の著しいエンベロープ領域中に、サブタイプに特
異的な共通配列を見いだすことにより、サブタイプに特
異的な免疫グロブリン(lgG)やワクチンを製造する
ことができる。 投与対象のサブタイプを判別することにより、これに
投与すべきlgGやワクチンを選択でき、効果的な予防
手段を直ちに講ずることができる、 等の応用を行うことができるので、その医学的、社会的
意義はきわめて大きい。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、NANB
型肝炎の検出方法、治療、予防、感染経路判定ならびに
疫学調査に有用なHCVのサブタイプ鑑別方法、ならび
にこれに用いるオリゴヌクレオチド、これを産生させる
オリゴヌヌクレオチドを見いだすために、ヒト及びチン
パンジーキャリアの血清より種々のHCVのRNAを単
離し、非コード領域およびコア蛋白質、エンベロープ蛋
白質をコードする領域を含む遺伝子のcDNAをクロー
ン化してその塩基配列を決定した(特願平3−1961
75号、および特願平3−287402号)。その結
果、HCVゲノムは、比較的保存性の高いと考えられて
きたコア領域においてすらグループに特徴的な塩基配列
の変異が認められ、さらにエンベロープ領域では変異が
著しいことが明らかとなった。
【0011】本発明者らは、数多くのHCVゲノムにつ
いて研究を進めることにより、コア領域における塩基配
列を基準として分類することにより、HCVをいくつか
のグループに分別しうるとの見解に達した。
【0012】本発明者らは、上記の見解にもとづいてH
CVのサブタイプに関して更なる研究を進めた結果、H
CVが塩基配列の相同性から4種のサブタイプに分類し
うることを解明し、各サブタイプに特異的な配列を、特
異プライマーを用いたPCR法で遺伝子を増幅すること
により、サブタイプを簡便かつ確実に鑑別する方法を確
立した(特願平3−307296号)。以下、PCR法
により鑑別されたサブタイプをジェノタイプ(geno
type)という。
【0013】本発明者らの前記鑑別方法を適用すること
により、HCVゲノムは、I型、II型、III型、I
V型の4種に重複なく分類されることが解明された。
【0014】前記鑑別法により本発明者らが解明したH
CVゲノム、およびカイロン社HCVゲノム(HCV−
1)のアミノ酸配列を解析した結果、I型とII型は、
コア領域で98%、エンベロープ領域で79%の相同性
を有し、またIII型とIV型は、コア領域で95%、
エンベロープ領域で71%の相同性を有していた。これ
に反し、I型とIV型、II型とIII型の相同性を調
べたところ、コア領域ではいずれも91%、エンベロー
プ領域にいたっては54%、53%といずれも低いこと
が判明した。その結果、4種のサブタイプは大きく2群
に分類され、I型とII型、III型とIV型が各々近
縁であることが解明された。
【0015】本発明者は、NANB型肝炎患者およびH
CVキャリアの保有するHCVのサブタイプを一層簡便
に鑑別、かつ大量的にするため、血清学的な方法によっ
てサブタイプ特異的な抗体を検出する方法を確立し、本
発明を完成した。
【0016】本発明は、次のようにして完成された。本
発明者らは、まずヒトおよびチンパンジーより得た血
清、血漿検体よりHCV−RNAを単離し、そのcDN
Aのコア領域の塩基配列を決定し、それによってコード
されるアミノ酸配列を明らかにした。つぎに、特願平3
−307296号に記載したPCR法によるサブタイプ
鑑別方法により、各HCVゲノムを4種のサブタイプに
分類し、コア領域の中でI、II型の群とIII、IV
型の群の間でアミノ酸配列の異なる部分を特定し、これ
を抗原として利用することによって、HCV抗体を検
出、鑑別する本発明の方法を確立した。
【0017】すなわち、I、II型の群と、III、I
V型の群とでは、コア領域の65番目にあたるイソロイ
シンから81番目にあたるチロシンまでの17アミノ酸
中で7アミノ酸が異っている。この事実にもとづき、配
列番号3記載のオリゴペプタイドCP−TYPE−1I
le−Pro−Lys−Ala−Arg−Arg−Pr
Glu−Gly−ArgThr−Trp−Ala
Gln−Pro−Gly−Tyrおよび、配列番号4
記載のオリゴペプタイドCP−TYPE−2Ile−P
ro−Lys−Asp−Arg−Arg−SerTh
−Gly−LysSer−Trp−GlyLys
−Pro−Gly−Tyr を各々合成した。(なお、下線部分はCP−TYPE
1、2間で異なるアミノ酸部分である。)
【0018】本発明者らは、上記CP−TYPE−1お
よび2を各々抗原とする2種類の抗体検出ELISA法
(TYPE−1、TYPE−2)を作製した。
【0019】上記の血清、血漿を2種類のELISA法
にて抗体の測定を行ったところ、抗体価が十分に高く
(吸光度0.3以上)、かつTYPE−1とTYPE−
2の吸光度の比率が4以上を示した19例では、全例で
PCR法による鑑別結果と一致した。これにより、本鑑
別方法により高い確率で抗体のサブタイプを鑑別し得る
ことが明らかとなった。
【0020】本発明の方法では、前記抗体価が十分に高
く、かつTYPE−1の吸光度の比率が4以上のサブタ
イプをセロタイプ1とし、抗体価が十分に高く、かつT
YPE−2の吸光度の比率が4以上のサブタイプをセロ
タイプ2という。セロタイプ1にはジェノタイプI型お
よびII型が含まれ、セロタイプ2にはジェノタイプI
II型およびIV型が含まれる。
【0021】かくして、本発明は、配列番号1記載の塩
基配列を有するオリゴヌクレオチドCN−TYPE−
1、配列番号2記載の塩基配列を有するオリゴヌクレオ
チドCN−TYPE−2、配列番号3記載のアミノ酸配
列を有するオリゴペプタイドCP−TYPE−1、配列
番号4記載のアミノ酸配列を有するオリゴペプタイドC
P−TYPE−2、化学合成により得られる請求項第3
項または第4項記載のオリゴペプタイド、配列番号3ま
たは4記載のオリゴペプタイドのアミノ酸配列をコード
するオリゴヌクレオチドを宿主細胞に組み込んで発現さ
せて得るオリゴペプタイド、請求項第3項ないし第6項
記載のオリゴペプタイドの1種または2種以上を抗原と
して使用する抗C型肝炎ウイルス抗体の検出方法、請求
項第3項ないし第6項記載のオリゴペプタイドの1種ま
たは2種以上を抗原として使用する抗C型肝炎ウイルス
抗体のサブタイプ鑑別方法、の発明である。
【0022】請求項第1項記載のオリゴヌクレオチド
は、ジェノタイプI型、II型がコア領域に共通に有す
るが、III型、IV型が有しない塩基配列のオリゴヌ
クレオチドであり、請求項第2項記載のオリゴヌクレオ
チドは、ジェノタイプIII型、IV型がコア領域に共
通に有するが、I型、II型が有しない塩基配列のオリ
ゴヌクレオチドである。
【0023】請求項第6項記載のオリゴヌクレオチド
は、もとより請求項第1項、第2項記載のオリゴヌクレ
オチドを大腸菌その他の宿主細胞に組み込んで発現させ
て得ることができるがその他配列番号3または4記載の
オリゴペプタイドのアミノ酸配列をコードするオリゴヌ
クレオチドを宿主細胞に組み込んで得ることができる。
【0024】日本のHCVゲノムをサブタイプに分類す
ると、無症候性キャリア(健常人)群ではII型が82
%と圧倒的に高く、次いでIII型が10%、I型とI
V型がいずれも4%である。これに反し、肝疾患患者群
では、健常人群とサブタイプの分布が有意に異なり、I
I型が60%、III型が23%という結果であった
(特願平3−307296号)。このように肝炎発症の
危険性がHCVサブタイプにより有意に異なることか
ら、本発明の鑑別方法は肝炎の治療、予防、予後の予測
のうえでも有用であることが示された。
【0025】本発明の鑑別方法が肝炎の治療、予防、予
後の予測に有用であることは、前記したとおりである
が、さらにHCV重複感染の確認や感染経路の追跡を行
うことができる。
【0026】さらに、本発明の方法が、PCR法による
ジェノタイプ鑑別方法より優れている点は、技術的に
より簡便である、検出時間が早く多数検体を処理する
のに適する、HCV感染の既往のある例、すなわちH
CVキャリアでなく、ゲノムが既に存在しない例でも、
血液中に産生されているコア抗体からサブタイプを特定
できる、等が挙げられ、応用範囲が広い。
【0027】
【作用】本発明の検出・鑑別方法は、抗HCV抗体のサ
ブタイプを簡便かつ迅速、確実に検出することができ、
また、本発明のポリペプタイドは抗HCV抗体のサブタ
イプ鑑別方法に供することができる。本発明の方法がH
CVサブタイプ特異的な抗体を確実に検出することがで
きることから、抗体検出系の感度を向上させ得る。また
サブタイプ特異性の高いIgG、ワクチンの開発、およ
びその投与方法の確立等、応用範囲がきわめて広い。
【0028】本発明の請求項第3項ないし第5項記載の
オリゴペプタイドは、いずれも本発明の検出方法、鑑別
方法において抗原として使用することができる。
【0029】本発明の請求項第1項、第2項記載のオリ
ゴヌクレオチドは、これを大腸菌その他の宿主細胞に組
み込んで、本発明のオリゴペプタイドを得ることができ
る。
【0030】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べるが、も
とより本発明の範囲がこれら実施例に限定されるもので
はない。
【0031】実験例 PCR法によるサブタイプ決定方法 (1)RNA抽出 オーソHCVAbELISAキット(オーソ・ダイアグ
ノスティック・システムズ社)によりHCV抗体陽性と
判定されたヒト血清および血漿検体から次のようにして
RNAを抽出した。血清または血漿にトリス塩酸緩衝液
(10mM、pH8.0)を加え、68×10rpm
で1時間遠心した。得られたペレットに200mM N
aCl、10mM EDTA2%(w/v)ドデシル硫
酸ナトリウム(SDS)、および1mg/mlのプロテ
ナーゼKを含むトリス塩酸緩衝液(50mM、pH8.
0)を加え、60℃で1時間加温し、フェノール/クロ
ロホルムで抽出した後、エタノール沈澱を行い、RNA
を得た。
【0031】(2)ポリメラーゼチェインリアクション
(PCR)法による増幅 上記(1)で得られたRNAを70℃で1分間加熱変性
させ、これを鋳型として合成プライマー#186(5′
−GCCGACCTCATGGGGTACAT−3′、
nt391−410:アンチセンス)と逆転写酵素Su
perscript(BRL社;アメリカ)とを用いて
cDNAを合成しサブタイプ鑑別PCRに供した。PC
Rの反応サイクルは、変性(94℃ 1分間)、プライ
マーのアニール(60℃ 1分間)およびプライマーの
伸長(72℃ 1分30秒)の工程で行い、第1段階、
第2段階とも30サイクル繰り返した。反応生成物は
1.5%NuSieveと1.5%SeaKem(いず
れもFMC社)の混合アガロースゲルで電気泳動し、臭
化エチジウム染色の後、紫外線照射したバンドを確認し
た。第1段階PCRはサブタイプ共通プライマーの#2
56(5′−CGCGCGACTAGGAAGACTT
C−3′、nt139〜158、センス)と#186で
nt139−410の272塩基を増幅し、得られた反
応生成物の50分の1量を第2段階PCRにかけた。第
2段階はセンスプライマーとして共通プライマーの#1
04(5′−AGGAAGACTTCCGAGCGGT
C−3′、nt148−167:センス)を、アンチセ
ンスプライマーとしてサブタイプ特異的プライマーの#
132(5′−GTCAGCCTATCCCCAAGG
CA−3′、nt185−204:アンチセンス)、#
133(5′−TGGGGTGGGCAGGATGGC
TC−3′、nt272−291:アンチセンス)、#
134(5′−GAGGTTCCCGTCCCTCTT
GG−3′、nt302−321:アンチセンス)、#
135(5′−CTCTGTACGGAAACGAGG
GT−3′、nt251−270:アンチセンス)を等
量混合して加え、得られた反応生成物について電気泳動
でバンドを確認し、#132〜135のいずれのプライ
マーによって増幅されたものであるかを判定した。サブ
タイプは、使用したアンチセンスプイラマー#132、
#133、#134、#135によって増幅されるサブ
タイプをそれぞれI型、II型、III型、IV型とし
た。
【0032】実施例1 ペプタイドの製造 Merrifieldの固相法に基づき、ペプタイドの
C末端のアミノ酸をまず架橋ポリスチレンに縮合させ、
ついでN末端の方向へ向かってt−プトキシカルボニル
アミノ酸を1個づつ順次縮合させてゆき、アミノ酸配列
がIle−Pro−Lys−Ala−Arg−Arg−
Pro−Glu−Gly−Arg−Thr−Trp−A
la−Gln−Pro−Gly−Tyr(CP−TYP
E−1、配列番号3)およびGln−Gln−Ile−
Pro−Lys−Asp−Arg−Arg−Ser−T
hr−Gly−Lys−Ser−Trp−Gly−Ly
s−Pro−Gly−Tyr(CP−TYPE−2、配
列番号4)を合成した。合成後、6N−HCl、110
℃、24時間減圧下で加水分解し、アミノ酸組成を確認
した。
【0033】実施例2 抗HCV抗体測定系 測定系は、ポリビニルマイクロタイタープレートを用
い、サンドイッチ法EIAにて作製した。プレートの固
相は、実施例1で作製した合成ペプタイドCP−TYP
E−1、およびCP−TYPE−2を用いた。10mM
リン酸緩衝液(pH7.5)に各ペプタイドを5μg/
mlの濃度で溶解させた溶液50μlを、ELISA用
マルチプレート(96穴、GREINER社)の各ウェ
ルに注入し、室温にて1晩静置した。0.05%Twe
en20を含む生理食塩水で洗浄した後、40%(v/
v)牛血清100μlを入れ、室温30分静置後、残り
を捨てた。
【0034】検体の測定は、一次反応として、各ウェル
につき40%牛血清、0.05%Tween20を含む
生理食塩水50μlを入れた後、検体10μlを加え、
室温で1時間振盪した。反応終了後、上記と同じ手順で
洗浄を5回行った。二次反応は、標識抗体としてHor
seradish−peroxidase標識マウス抗
ヒトIgGモノクローナル抗体1ngを牛血清50μl
に溶解した液を加え、室温1時間振盪し反応させた。洗
浄は上記と同じ手順で5回洗浄し、その後、基質として
過ホウ酸ナトリウム、発色剤としてo−フェニレンジア
ミン溶解液50μlを室温30分反応させた後、4N硫
酸50μlを加えて反応を停止させ、492nmにおけ
る吸光度を測定した。
【0035】抗HCV抗体サブタイプの判定基準は、C
P−TYPE−1の吸光度(以下「吸光度」とする)
とCP−TYPE−2の吸光度(以下「吸光度」とす
る)の何れかが0.3以上で、かつ吸光度/吸光度
の比率が4以上の場合をセロタイプ1と判定し、吸光度
との何れかが0.3以上で、かつ吸光度/吸光度
の比率が0.25以下の場合をセロタイプ2と判定し
た。なお、この判定基準は、実施例において採用したも
のであって、この判定基準そのものは本発明を構成する
必須要件となるもののではない。
【0036】実施例3 本発明のHCVサブタイプ鑑別方法が疫学的な調査に有
用であることを確認するため、肝炎発症率の高い地域に
おける住民の血清検体を用いてセロタイプの鑑別を行っ
た。肝炎の発症率の高い地域(A〜T)の住民の血清検
体について、実施例2の方法を用いてHCVサブタイプ
を鑑別した。その結果、表1に示す如く、94検体のサ
ブタイプを鑑別することができ、セロタイプ1:56検
体(60%)、セロタイプ2:38検体(40%)であ
ることが判明した。
【0037】
【表1】
【0038】また、これらの検体から、ランダムに17
検体選び、実験例の方法に従ってRNAを抽出し、HC
Vゲノムのジェノタイプ鑑別を行った。その結果、表2
に示す如く、セロタイプの鑑別結果と全く一致した。こ
のように、本発明のHCVサブタイプ鑑別方法が、PC
R法によるジェノタイプ判定法の結果とよく一致するう
え、大量の検体について簡便に鑑別できる方法であり、
非常に有用であることが明らかとなった。
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】本発明の検出・鑑別方法によれば、抗H
CV抗体のサブタイプを簡易、迅速、確実、かつ大量的
に検出することができ、これらの点でPCR法によるジ
ェノタイプ鑑別方法より優れる。本発明の方法は、HC
Vの治療、予防、予後の予測や重複感染の確認、感染経
路の追跡に有用であり、さらにサブタイプ特異性の高い
IgG、ワクチンの開発、投与方法の確立等の広い応用
範囲を有する。本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴペ
プタイドは、本発明の検出・鑑別方法に直接、間接に用
いられる。
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07K 7/08 ZNA 8318−4H G01N 33/576 Z 9015−2J // C07K 99:00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配列番号1記載の塩基配列を有するオリゴ
    ヌクレオチドCN−TYPE−1。
  2. 【請求項2】配列番号2記載の塩基配列を有するオリゴ
    ヌクレオチドCN−TYPE−2。
  3. 【請求項3】配列番号3記載のアミノ酸配列を有するオ
    リゴペプタイドCP−TYPE−1。
  4. 【請求項4】配列番号4記載のアミノ酸配列を有するオ
    リゴペプタイドCP−TYPE−2。
  5. 【請求項5】化学合成により得られる請求項第3項また
    は第4項記載のオリゴペプタイド。
  6. 【請求項6】配列番号3または4記載のオリゴペプタイ
    ドのアミノ酸配列をコードするオリゴヌクレオチドを宿
    主細胞に組み込んで発現させて得るオリゴペプタイド。
  7. 【請求項7】請求項第3項ないし第6項記載のオリゴペ
    プタイドの1種または2種以上を抗原として使用する抗
    C型肝炎ウイルス抗体の検出方法。
  8. 【請求項8】請求項第3項ないし第6項記載のオリゴペ
    プタイドの1種または2種以上を抗原として使用する抗
    C型肝炎ウイルス抗体のサブタイプ鑑別方法。
JP36148891A 1991-12-27 1991-12-27 オリゴヌクレオチド、オリゴペプタイド、ならびに抗c型肝 炎ウイルス抗体検出・鑑別方法 Pending JPH05176773A (ja)

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