JPH09501829A - 肝炎b型ウイルスのヌクレオチド配列及びdnaの増幅及び検出のための方法 - Google Patents
肝炎b型ウイルスのヌクレオチド配列及びdnaの増幅及び検出のための方法Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスの存在及び種類を決定するために有用な肝炎B型ウイルスの短いヌクレオチド配列。提供する配列は、修飾ポリメラーゼ連鎖反応又はリガーゼ連鎖反応を含む種々のDNAハイブリダイゼーション技術によって増幅できる。提供する配列はまた、標準的ドット−又はレプリカ−ドット操作によってハイブリダイズできる。検査試料中の肝炎B型ウイルスの検出及び検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスの種類の決定に使用される方法及びキットも提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
肝炎B型ウイルスのヌクレオチド配列及びDNAの増幅及び検出のための方法
技術分野
本発明は一般的には、肝炎B型ウイルス、並びに肝炎B型ウイルスを検出する
ための方法及び検査キットに関する。本発明はより特定的には、肝炎B型ウイル
スゲノムのセグメントと相補的なヌクレオチド配列であって、増幅することがで
き、及び/又は検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在を決定するために使
用できるヌクレオチド配列に関する。
発明の背景
肝炎B型ウイルス(以後HBVと称する)のウイルス増殖の検出は、ウイルス
複製及び患者感染度の有用な指標であることが判明した。HBVは、Hepad naviridae
と称する新種ウイルスの原型物質である。これらのウイルス
は、一本鎖の部分を含む小さい環状DNA分子と、DNAを修復して完全に二本
鎖にする内在性DNAポリメラーゼとを有する。肝細胞に対する強い向性及び持
続的感
染の発生も、この種のウイルスの特徴である。
B型肝炎の完全ビリオンは、全体の直径が42nmの複雑な二層構造からなる
。27nmの高電子密度コアは、分子量1.6×106の環状二本鎖DNAを含
んでいる。コアを包囲する厚さ7nmの外層は、HBsAgと称する生化学的に
不均一な複合体からなる。HBsAgは感染した肝細胞が多く産生し、大きさ1
7〜25nmの範囲の球形粒子、及び直径は類似しているが長さは様々である管
状フィラメントとして血液中に放出される。コア及び表面抗原に対する抗体は、
それぞれ抗HBc及び抗HBsと称する。B型肝炎感染では第三の抗原−抗体系
も観察され、HBeAg/抗HBeと称されている。現在のデータは、HBeA
gがB型肝炎ビリオンのキャプシドの構成部分であることを示唆している。HB
eAgはHBVのヌクレオチドキャプシドと密に相関しているため、ビリオン濃
度の、従って血清感染度の信頼できる指標である。
現在の慢性B型肝炎療法はいずれも、ウイルス複製の持続的抑制を目指してい
る。従って、ウイルスDNAの信頼できる直接的測定方法があれば、療法に応答
する患者と応答しない患者とを早期に判別する上で極めて有用である。
血清HBV−DNA及びHBeAgは、HBV複製を監視するための信頼できる
指標であると考えられる。
HBsAgの主な抗原決定基又はサブタイプは4種類存在し、adw、adr
、ayw及びayrと称されている。adw及びayrサブタイプは、東南アジ
ア及び極東を除き殆ど世界中で優位を占めているが、東南アジア及び極東ではa
drも一般的である。ayrサブタイプはめったに観察されない。基反応性決定
基(group−reactive determinant)aは前記4種類
の間で交差反応し、この決定基に対する抗体が生ずると、第二のサブタイプによ
る再感染が防護される。
血清及び他の体液中のHBVを検出するために、種々の検査が使用されてきた
。免疫学的検査は、ヒト又は動物の体内で産生された抗体に依存して、前述の特
定ウイルスタンパク質を検出する。しかしながら、免疫学的検査は間接的であり
、非特異的抗原−抗体反応があると偽陽性という結果をもたらし得る。また、あ
る状況下では、抗原−抗体検査が血清陰性の人からでも、輸血した血液の受容体
がHBV感染を引き起こす。
サザンブロット又はドットブロット操作のようなハイブ
リダイゼーション技術も使用されてきた。この種の技術は通常、細胞スクレープ
又は生検材料からDNAを抽出し、これを固相上に完全DNAとして直接固定す
るか、又は分解した後でゲル電気泳動によって制限フラグメントとして固定する
操作を含む。固定したDNAは、放射性標識を有する核酸プローブによって検出
するのが最も一般的である。しかしながら、標準的ハイブリダイゼーション方法
の感度はごく僅かのウイルス複製を認識するほど十分ではないため、感染患者と
非感染患者とを判別することができない。この感度の問題を解決するために、例
えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて、ウイルスDNA配列を増幅する
ことができる。このようにして得た生成物は、ウイルスの種類を同定するための
一般的ハイブリダイゼーション技術、例えばサザンブロットを用いて同定できる
。C.Oste,BioTechniques 6:163(1988)及びK
.B.Mullis,米国特許第4,683,202号参照。PCRは米国特許
第4,683,195号及び第4,683,202号に記載されており、標準的
ハイブリダイゼーション方法の感度の改善に使用されてきた。米国特許第4,5
62,159号には、検査試料中のHB
V DNAを特異的に検出するためにPCRを使用する方法及びキットが開示さ
れている。実際の操作では、感度レベルは、試料当たり約50〜100コピーで
ある。
前述のようなスクリーニング方法があるにも拘わらず、輸血後肝炎症例のかな
りの割合が、依然として、検出を免れたHBVで汚染された血液の輸血によって
発生している。従って、臨床試料中のHBVを同定するための、より正確で、信
頼性が高く、半自動化が可能な別の方法が必要とされている。
別の標的増幅メカニズムとして、欧州特許出願公開第320 308号又は欧
州特許出願公開第439 182号に記載のようなリガーゼ連鎖反応(LCR(
商標))も知られている。LCR(商標)は、一本鎖又は二本鎖DNA標的の検
出に使用できる。この操作では、標的核酸配列の隣接領域に対して相補的な二つ
のプローブ(例えばA及びB)をハイブリダイズし、DNAリガーゼによって連
結する。次いで、連結したプローブを変性して標的から切り離し、その後、最初
のプローブA及びBと反対のセンスの二つの別のプローブ(A’及びB’)とハ
イブリダイズする。次いで、前記第二のプローブを連結する。その後の変性/
ハイブリダイゼーション/連結サイクルによって、センス(+)及びアンチセン
ス(−)両方の2倍の長さのプローブが形成される。ハイブリダイゼーション及
び連結のサイクルを繰り返すと、標的核酸の増幅が達成される。
LCRはこれまで、HBVの検出及び/又は定量に使用されたことはない。従
って、増幅が可能であり、検査試料中にHBVがあればこれをLCRの使用によ
って検出するためのDNAオリゴヌクレオチド鎖を提供することは有益なことと
思われる。オリゴヌクレオチド鎖を組合わせて使用することは、検査試料中のH
BVの存在及び特定種類の特異的且つ高感度なin vitro診断を可能にす
るために有利であろう。また、慢性活性肝炎患者の薬物療法の成果を監視するた
めに、検査試料中のHBVの定量法を提供することも有益であろう。
発明の概要
ハイブリダイゼーション条件下で肝炎B型ウイルスの標的核酸配列にハイブリ
ダイズできるヌクレオチド配列を有する約10〜約60ヌクレオチドのオリゴヌ
クレオチドプローブが、本発明により提供されよう。標的HBV配列(配列番号
21、22、23、24及び25)及びオリゴ
ヌクレオチドプローブは、下記のうちの一つ以上から選択し得る:
xは特に指示のない限りヒドロキシルである。
下線の塩基は、本明細書中に記載のような意図的な不適合である。
一本鎖オリゴヌクレオチドプローブは下記の中から選択する:配列番号1、3
、5、7、9、11、13、15、17及び19又はこれらの相補配列。
非標的DNAを含む検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスDNAを検出する
ための構成物(composition)も提供される。該構成物は、第一上流
オリゴヌクレオチドプローブと、第一下流オリゴヌクレオチドプローブとを含み
、各プローブは、ハイブリダイゼーション条件下で、肝炎B型ウイルスの標的核
酸配列の同一鎖にハイブリダイズできる約10〜約60個のヌクレオチドからな
り、上流プローブの3’末端が下流プローブの5’末端の近傍にハイブリダイズ
し、標的核酸配列は前述のような配列番号21、22、23、24及び25又は
これらの相補配列の中から選択した一つ以上の配列である。本発明の構成物は更
に、上流プローブの3’末端及び下流プローブの5’末端が無修正の場合には連
結不能であるという特徴も有する。
ある実施態様では、末端が連結可能となるように、上流プローブの3’末端を
標的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長するこ
とによって、
連結不能末端を修正する。この種の構成物は、下記の対セット又はこれらの相補
配列の中から選択し得る:
本発明の別の実施態様では、末端が連結可能となるように、標的依存エキソヌ
クレオリチック物質(exonucleolytic agent)により下流
プローブの5’末端から非ホスホリル化又は不適合塩基を除去し、次いで対応す
る上流プローブを標的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオ
チドで延長することにより、連結不能末端を修正する。この種の構成物は下記の
対セット又はこれらの相補配列の中から選択し得る:
本発明の第三の実施態様では、下流プローブが標的にハイブリダイズした時に
5’突出部を形成し、プローブの末端を連結可能にすべく前記突出部を除去する
修正をなし、修正後の下流プローブの5’末端が上流プローブの3’末端に当接
するように操作することからなる。
検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスのDNAを検出するための構成物であ
って、肝炎B型ウイルスの標的核酸配列にハイブリダイズすることができる約1
0〜約60ヌクレオチドの第一及び第二オリゴヌクレオチドプローブからなる構
成物も提供される。標的核酸配列は前述のような配列番号21、22、23、2
4及び25又はその相補配列の中から選択した一つ以上の配列から選択され、前
記プローブは、肝炎B型ウイルスDNAの同一標的核酸配列の互いに反対側の末
端で互いに反対側の鎖にハイブリダイズされる。対は下記の対セット又はその相
補配列の中から選
択し得る:
検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスのDNAを検出するための構成物であ
って、(a)第一上流プローブ及び第一下流プローブを含み、各プローブが、ハ
イブリダイゼーション条件下で肝炎B型ウイルスの標的核酸配列の同一鎖にハイ
ブリダイズできる約10〜約60個のヌクレオチドからなり、第一上流プローブ
の3’末端が第一下流プローブの5’末端の近傍にハイブリダイズされ、標的核
酸配列が前述のような配列番号21、22、23、24及び25並びにこれらの
相補配列の中から選択した一つ以上の配列である第一オリゴヌクレオチドセット
、並びに(b)第二上流プローブ及び第二下流プローブを含み、どちらのプロー
ブもステップ(a)の第一オリゴヌクレオチドセット
にハイブリダイズでき、第二上流プローブの5’末端が第二下流プローブの3’
末端の近傍にハイブリダイズされる第二オリゴヌクレオチドセットであると定義
される構成物も提供される。該構成物は、第一上流プローブの3’末端を標的核
酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長することによ
り、末端が連結可能になるように修正される連結不能末端を有する。
ある実施態様では、4個のオリゴヌクレオチドプローブを下記の中から選択す
る:
(a)セット403G:配列番号1及び3がそれぞれ第一上流プローブ及び第一
下流プローブであり、配列番号2及び4がそれぞれ第二下流プローブ及び第二上
流プローブである;
(b)セット184G:配列番号5及び7がそれぞれ第一上流プローブ及び第一
下流プローブであり、配列番号6及び8がそれぞれ第二下流プローブ及び第二上
流プローブである;
(c)セット231G:配列番号9及び11がそれぞれ第一上流プローブ及び第
一下流プローブであり、配列番号10及び12がそれぞれ第二下流プローブ及び
第二上流プロ
ーブである;
(d)セット1875G:配列番号13及び15がそれぞれ第一上流プローブ及
び第一下流プローブであり、配列番号14及び16がそれぞれ第二下流プローブ
及び第二上流プローブである;
(e)セット664G:配列番号17及び19がそれぞれ第一上流プローブ及び
第一下流プローブであり、配列番号18及び20がそれぞれ第二下流プローブ及
び第二上流プローブである。
これらのセットは下記のように例示される:
別の実施態様では、本発明の構成物は、標的依存エキソヌクレオリチック剤に
よって非ホスホリル化又は不適合塩
基を第一下流プローブの5’末端から除去し、次いで標的核酸配列の非ハイブリ
ダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで上流プローブを延長することにより、
末端が連結可能になるように修正される連結不能末端を有する。
該構成物は、下記の中から選択した4個のオリゴヌクレオチドプローブを有す
る:
(a)セット403E:配列番号1及び28がそれぞれ第一上流プローブ及び第
一下流プローブであり、配列番号27及び4がそれぞれ第二下流プローブ及び第
二上流プローブである;
(b)セット231E:配列番号9及び32がそれぞれ第一上流プローブ及び第
一下流プローブであり、配列番号31及び33がそれぞれ第二下流プローブ及び
第二上流プローブである;
(c)セット664E:配列番号17及び36がそれぞれ第一上流プローブ及び
第一下流プローブであり、配列番号35及び37がそれぞれ第二上流プローブ及
び第二下流プローブである。
これらのセットは下記のように例示される:
別の実施態様では、本発明の構成物は、標的にハイブリダイズした時に5’末
端突出部を有する下流プローブを含み、プローブの末端を連結可能にすべく前記
突出部を除去する修正をなし、修正後の下流プローブの5’末端が上流プローブ
の3’末端に当接するように操作することからなる。
検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在を決定するための方法も提供する
。該方法は、標的配列を配列番号21、22、23、24及び25並びにこれら
の相補配列の中から選択した一つ以上の配列から選択し、検査試料中のDNAを
本発明の一つ以上のオリゴヌクレオチドプローブとハイブリダイズさせて、ハイ
ブリダイズしたプローブは非ハイブリダイズプローブと区別ができるようになっ
ており、ハイブリダイズしたプローブの存在を検出することか
らなる。
別の実施態様では、検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在を決定する方
法で連結可能対セットを使用する。この場合は、標的配列を配列番号21、22
、23、24及び25並びにこれらの相補配列の中から選択した一つ以上の配列
から選択し、(a)検査試料中のDNAを、本発明の一つ以上の上流オリゴヌク
レオチドプローブ及び一つ以上の下流オリゴヌクレオチドプローブで、肝炎B型
ウイルスの標的核酸配列の同一鎖とハイブリダイズし、該ハイブリダイゼーショ
ンの結果として、無修正のままでは連結不能な末端を発生させ、(b)プローブ
を連結可能にするために、上流プローブの3’末端を標的依存的に修正し、(c
)ハイブリダイズした上流プローブの3’末端をハイブリダイズした下流オリゴ
ヌクレオチドプローブの5’末端に連結して、ハイブリダイズしたプローブを非
ハイブリダイズプローブと区別できるようにし、(d)ハイブリダイズしたプロ
ーブの存在を検出する。
更に別の実施態様として、検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在をPC
Rによって決定する方法を提供する。この方法は、標的配列を配列番号21、2
2、23、24
及び25並びにこれらの相補配列の中から選択した一つ以上の配列から選択し、
(a)第一オリゴヌクレオチドプローブ及び第二オリゴヌクレオチドプローブを
、肝炎B型ウイルスDNAの同一標的核酸配列の互いに反対側の末端で互いに反
対側の鎖にハイブリダイズし、(b)ハイブリダイズした第一及び第二オリゴヌ
クレオチドプローブを延長して、標的配列に対し連続的に相補的にして、ハイブ
リダイズしたプローブを非ハイブリダイズプローブと区別できるようにし、(d
)ハイブリダイズしたプローブの存在を検出することからなる。
LCR対は、検査試料中の肝炎B型ウイルスの存否又は量を決定するための方
法でも使用される。この場合は、標的配列を配列番号21、22、23、24及
び25並びにこれらの相補配列の中から選択した一つ以上の配列から選択し、(
a)一本鎖標的核酸配列を含んでいる疑いのある試料を、第一上流プローブ及び
第一下流プローブを含み、各プローブが前記ハイブリダイゼーション条件下で肝
炎B型ウイルスの前記標的核酸配列の同一鎖にハイブリダイズすることができ、
下流プローブの5’末端及び/又は上流プローブの3’末端がこれらのプローブ
を標的にハイブリ
ダイズできるように修正されない限り連結不能であるような第一オリゴヌクレオ
チドセットに暴露し、(b)第一上流プローブの3’末端及び第一下流プローブ
の5’末端を、これらのプローブが標的配列にハイブリダイズした時にのみ修正
し、それによって前記末端を連結可能にし、(c)二つの第一プローブを連結し
て第一連結生成物を形成し、該第一連結生成物を標的から分離し、(d)該混合
物を、ハイブリダイゼーション条件下で、第二上流プローブ及び第二下流プロー
ブからなる第二オリゴヌクレオチドセットに暴露し、二つの第二プローブを連結
して第二連結生成物を形成し、該第二連結生成物を第一連結生成物から分離し、
ここで連結したプローブは非連結プローブから区別することができるものであり
、ステップ(a)〜(c)を1回以上繰り返し、(e)標的DNAの存否又は量
と相関している連結オリゴヌクレオチドプローブの存在を検出するステップから
なる。
配列番号21、22、23、24及び25並びにこれらの相補配列の中から選
択した一つ以上の配列に指向される本発明の一つ以上のオリゴヌクレオチドであ
って、検出可能なように標識されたオリゴヌクレオチドと、前記オリゴ
ヌクレオチドを検出するための手段と、試料中の肝炎B型ウイルスDNAを増幅
する試薬とを含む、肝炎B型ウイルス検出キットも提供する。
図面の簡単な説明
第1図は、先行技術で公知のリガーゼ連鎖反応のプロセスを示す説明図である
。
第2図は、プローブセット403G(配列番号1、2、3及び4)103HB
Vゲノムコピー/ml患者血清で、HBV DNA標的分子の数をIMx(登録
商標)速度(計数/秒/秒)に対してプロットした標準曲線である。HBV D
NA陽性試料を、HBV指標が陰性のヒト血清中に希釈した。血清希釈物は陰性
対照としても使用した。血清1ml当たりのHBV DNA分子数としてグラフ
に示す陽性対照希釈物を反復して検査し、平均値をIMx(登録商標)速度とし
て示した。約2000〜3000ゲノムコピー/ml又は10〜15コピー/ア
ッセイにそれぞれ等しい5〜10fg HBV−DNA/ml試料の検出限界が
得られた。LCRの結果は後述の実施例1で得た。
第3図a〜第3図cは、HBVに感染した3人の患者
(A、B、C)から得られた結果を示すグラフである。LCRで得られたデータ
(実施例7)は、半定量的にアラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)レベ
ルと明らかに併行していた(第3図a)。HBV−DNAレベルは、インターフ
ェロンで治療した患者の逐次的採血試料中でも測定できた(3b〜3c)。これ
らの患者の血清では、HBV−DNAは、インターフェロン治療開始前は一般的
なドットブロットハイブリダイゼーション検査によって明らかに検出可能であっ
たが、治療後は陰性となった。LCR検出システムでは、治療に成功した後でも
、一般的なハイブリダイゼーションアッセイより数週間長い期間にわたって血清
HBV−DNAを検出することができた。
発明の詳細な説明定義
本発明で使用する用語は下記のように定義される。
「アッセイ条件」とは、温度、イオン強度、プローブ濃度等に関するLCR条
件を意味する。これらは当業者に公知である。LCRは本質的に二つの状態又は
条件、即ちアニーリング又ハイブリダイゼーション条件、及び変性条件を使用す
る。
「ハイブリダイゼーション条件」は一般的に、アニーリング及びハイブリダイ
ゼーションを促進する条件であると定義される。しかしながら当業者によく知ら
れているように、このようなアニーリング及びハイブリダイゼーションは幾つか
の要素、例えば温度、イオン強度、プローブの長さ及びプローブのG:C含量に
依存するものである。例えば、反応温度の低下はアニーリングを促進する。任意
の所与のプローブセットについて、融点又はTmは幾つかの公知の方法のいずれ
かによって測定できる。典型的には、アッセイ条件は、融点よりやや低い温度を
含む。イオン強度又は「塩」濃度も融点に作用する。なぜなら、小型のカチオン
はホスホジエステル主鎖上の負電荷を無くすことにより二重構造(duplex
)の形成を安定化する傾向を示すからである。典型的な塩濃度はカチオンの種類
及び原子価に依存するが、当業者には容易に理解されよう。また、高いG:C含
量及び長いプローブ長も、二重構造の形成を安定化することが知られている。な
ぜなら、A:T対には水素結合が2個しかないのに対し、G:C対合は3個の水
素結合を有し、またプローブが長いと塩基を互いに保持する水素結合がより多く
なるからである。従って、高いG:C
含量及び長いプローブ長は、融点を低下させ「アッセイ条件」に作用する。プロ
ーブを選択すればG:C含量及び長さが分かり、これを基にして、どのような「
アッセイ条件」とするかを正確に決定することができる。イオン強度は典型的に
は酵素活性に関して最適化されるため、変化させる余地がある唯一のパラメータ
ーは温度であり、特定プローブセット及びシステムの適当な「アッセイ条件」は
当業者が決定できる。
「変性条件」は、一般的には、二本鎖オリゴヌクレオチドから一本鎖形態への
解離を促進する条件であると定義される。この条件には、高温及び/又は低イオ
ン強度が含まれる。これは、当業者には明らかなように、前述のパラメーターと
本質的に反対のものである。
塩基に関する「相補(的)」という用語は、DNAの場合には塩基対A及びT
、C及びGを意味し、RNAの場合には塩基対A及びU、C及びGを意味する。
即ち、GはCに対して相補的であり、CもGに対して相補的である。相補塩基は
「適合」であり、非相補塩基は「不適合」である。核酸配列に関しては、プロー
ブ又は標的に対して「相補的」な核酸配列又はプローブとは、その配列がアッセ
イ条件下
で相補プローブ又は標的にハイブリダイズできることを意味する。従って、アッ
セイ条件下でハイブリダイズさせることができさえすれば、ハイブリダイゼーシ
ョン可能領域に不適合塩基対を有し得る配列が含まれる。後述のように、プロー
ブAはプローブA’と相補的であり、プローブBはプローブB’と相補的である
。
「修正(correction)」は、上流プローブを対応する下流プローブ
に標的依存的に連結できるようにする操作を意味する。従って、標的、標的相補
配列又はこれらから生成されたポリヌクレオチド配列にハイブリダイズしたプロ
ーブのみが「修正」される。好ましくは、ハイブリダイズしたプローブを、標的
内に含まれている配列情報に依存する方法で酵素的に修正して、これらのプロー
ブが互いに連結できるようにする。好ましい酵素は、5’から3’への標的依存
エキソヌクレアーゼ活性を示すDNAポリメラーゼである。5’から3’への標
的依存エキソヌクレアーゼ活性は、5’から3’への標的依存ポリメラーゼ活性
を有する試薬と組合わせて使用することもできる。「修正」は、使用する修飾末
端の種類に応じて、幾つかの方法で実施し得る。例えば、本発明のプローブの一
部は、
1991年10月1日出願の米国特許出願第07/769,743号に記載のよ
うなギャップ充填、又は1992年8月3日出願の米国特許出願第07/925
,402号に記載のようなエキソヌクレアーゼ開裂によって「修正」されるよう
に設計した。前記先行特許はどちらも本明細書に参考として包含される。
「エキソフォーマット(exo format)」は、標的依存性エキソヌク
レオリチック剤により下流オリゴヌクレオチドプローブの5’末端から非ホスホ
リル化又は不適合塩基を除去し、次いですぐ近傍の上流プローブの3’末端を標
的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長すること
により、末端が連結可能にするように連結不能末端を修正する操作を意味する。
「エキソヌクレオリチック」という用語は、好ましくは酵素が示す、DNA又
はRNA基質の5’末端からの除去活性を意味する。エキソヌクレオリチック活
性は、通常はある種のDNAポリメラーゼと協働するエキソヌクレアーゼ又は5
’から3’へのエキソヌクレアーゼ活性と協働し得る。後で詳述するように、エ
キソヌクレオリチック活性は通常鋳型依存性である。
「ギャップフォーマット」は、標的にハイブリダイズした上流オリゴヌクレオ
チドプローブの3’末端を、標的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的
なヌクレオチドで延長することにより、末端が連結できるように、連結不能末端
を修正する方法を意味する。
「連結」は一般的な用語であり、二つのプローブを共有的に結合させる任意の
方法を意味する。酵素連結及び光連結(photo−ligation)は二つ
の一般的に使用されている連結方法である。好ましい酵素連結ステップを可能に
する条件及び試薬は当業者に公知であり、前出の参考文献に開示されている。本
発明で有用な連結試薬としては、T4リガーゼ、並びに原核生物リガーゼ、例え
ば大腸菌リガーゼ、及び欧州特許第320 308号に教示されているようなT hermus
thermophilusリガーゼ(例えばATCC 2763
4)が挙げられる。最後に挙げたリガーゼは、LCR(商標)の熱サイクルの間
活性を維持することができるため、現在好んで使用されている。熱的に安定なリ
ガーゼがなければ、サイクルを繰り返す毎にリガーゼを再添加しなければならな
い。真核生物リガーゼ、例えばRabinら、J.Biol.Che
m.261:10637−10647(1986)に記載のようなショウジョウ
バエのDNAリガーゼも有用である。酵素連結に代え得るものの一つは、欧州特
許出願明細書第324 616号に記載のような光連結である。
「修正がないと連結不能」という用語は、標的依存的に修正していない場合に
は別のプローブに連結できない上流プローブの3’末端又は下流プローブの5’
末端を説明する用語である。修正は、この末端を連結可能にするために除去、置
換又は別の修飾にかける操作であり得る。連結不能末端の具体例としては、上流
プローブの3’に連結することはできないが、連結可能になるように標的依存的
に修正することはできる、下流プローブの非ホスホリル化5’末端が挙げられる
。別の具体例は、標的の末端に対するプローブの末端又は内部不適合である。プ
ローブがそれぞれの標的にハイブリダイズしたら、これらの不適合を標的依存的
に修正してプローブの連結を可能にする。別の具体例は、前出の米国特許出願第
07/925,402号に記載されている。
「近傍(proxiomate)」は、3’末端及び5’末端が約1〜20ヌ
クレオチド、より好ましくは約1〜
10ヌクレオチドの距離内で位置するように、近傍で同一標的鎖にハイブリダイ
ズした後述のような上流及び下流プローブの位置を意味する。近傍は、ギャップ
及び突出延長を含み得る。これに対し、「隣接(adjacent)」プローブ
は、それぞれの3’及び5’末端が0ヌクレオチドの距離で位置するような位置
でハイブリダイズしたものであると定義される。近傍プローブは修正によって隣
接する。
「上流」及び「下流」プローブは、同一標的核酸鎖の異なる領域にハイブリダ
イズした二つの異なる非重複オリゴヌクレオチドを意味する。一方のオリゴヌク
レオチドの3’末端は他方のオリゴヌクレオチドの5’末端の方向にある。前者
は「上流」プローブと称し、後者は「下流」プローブと称する。
「プライム(’)」符号は、相補的な塩基又は配列を示すのに使用されている
。従ってプローブAは、A’に対して補末端(co−terminal)ではな
い末端を有し得るとしても、前述の定義に従い、A’に対して相補的であり得る
。B及びB’についても同様である。
「適した及び/又は適当なデオキシヌクレオチドトリホ
スフェート(dNTP)」は、近傍プローブのギャップを充填するために必要な
ヌクレオチドを意味する。必要とされるヌクレオチドの種類及び量は標的DNA
に依存する。ギャップ充填については後で詳述する。典型的ヌクレオチドは、D
NAの場合にはグアニン(G)、シトシン(C)、アデニン(A)及びチミン(
T)を含み、RNAの場合にはチミンの代わりに塩基ウラシル(U)を含む。こ
の用語には、37 CFR 1.822(p)(1)に記載のような前述の塩基
の類似体及び誘導体も含まれる。本発明では縮重塩基イノシン(I)を使用し得
るが、本発明のプローブの修飾部分内でIを使用するのは好ましくない。標的核酸配列
本発明のオリゴヌクレオチド配列は、肝炎B型ウイルス抗原をコードする遺伝
子上の特定位置を同定する。既知のゲノム配列を有する種々のHBV株を野生型
HBV株(株adw)と比較して保存領域を検出し、この保存領域を共通配列と
して検査した。HBVゲノムの相同性領域をカバーするオリゴヌクレオチドプロ
ーブを最初に検査し、次いで標的依存的に増幅し得る。好ましい実施態様では、
オリゴヌクレオチド配列は、HBVの表面抗原(S)をコード
する遺伝子上の特定座を同定する。ヌクレオチド配列、及びHBVの表面抗原を
コードする遺伝子上の対応する位置の非限定的具体例を下記に示す。
一般的なヌクレオチドホスホラミダイト(phosphoramidite)
化学、及びApplied Biosystems,Inc.(Foster
City,CA)、DuPont(Wilmington,DE)、又はMil
ligen(Bedford,MA)から入手できる装置を使用して、所望のプ
ローブを常法により合成する。適当なプローブの5’末端のホスホリル化はリガ
ーゼによる連結に必要であり、キナーゼによって、又は当業者に公知の、もしく
は本明細書にいう修正メカニズムとして加えられるような、市販の合成試薬によ
って実施し得る。
一般的には、本発明の方法は、(a)選択した一次プローブを標的HBV D
NAに(そして、標的相補配列が存在するような二本鎖の場合には標的相補配列
に)ハイブリダイズするステップと、(b)選択したプローブを標的依存的に修
正して一次プローブを連結可能にするステップと、(c)修正したプローブを相
手に連結して融合即ち連結生成物を形成するステップと、(d)融合生成物を標
的から
解離し、ハイブリダイゼーション、修正及び連結ステップを繰り返して所望の標
的配列を増幅するステップとを反復することからなる。プローブのハイブリダイゼーション 概論
標的への(及び場合によっては標的相補配列への)プローブのハイブリダイゼ
ーションは、先行技術、例えば欧州特許出願第320 308号、米国特許第5
185243号及び米国特許第4883750号に記述されている。プローブの
長さ、プローブ濃度及び条件の厳密性は総て、ハイブリダイゼーションが生起す
る度合い及び速度に作用する。プローブは、所望の特異性を与える、即ち試料中
の非標的配列にハイブリダイズするのを回避するのに十分な長さを有するのが好
ましい。現時点で好ましいのは、約15〜約40塩基の長さを有するプローブで
ある。一本鎖プローブ及び連結可能な対セット
本明細書で定義されているような一本鎖プローブ及び対セットのハイブリダイ
ゼーションは、効果的なハイブリダイゼーション選択性、好ましくは結合プロー
ブの特定長さに対する最大のハイブリダイゼーション選択性が得られる
ように選択した温度で実施する。有利なことに、本発明のプローブ及びプローブ
対には通常中庸な温度を使用する。温度は一般的には約20℃〜約90℃、より
一般的には約30℃〜70℃、好ましくは37℃〜60℃にする。改変PCR
本明細書で「短いPCR」又は「sPCR」と称する改変形態PCRのプライ
マーのためのハイブリダイゼーションは、当業者に公知のものである。典型的条
件は、下記の実施例11及び12に記載されている。ハイブリダイゼーション条
件は、一本鎖核酸標的へのプローブの結合を可能にするものでなければならない
。公知のように、プローブは、二重配列に沿ったこれらプローブの相対位置が、
一つのプローブから合成した延長生成物が、該延長生成物を鋳型(相補配列)か
ら分離した時に他方のプローブを延長するための鋳型として機能して所定長さの
複製鎖を形成するような位置となるように選択する。リガーゼ連鎖反応
標的への、そして場合によっては標的相補配列へのLCR(商標)プローブセ
ットのハイブリダイゼーションは、先行技術、例えば欧州特許出願第320,3
08号及び欧
州特許第439,182号に記述されている。プローブは化学量論的に反応する
と予測されるため、ほぼ等モルの濃度で加える。各プローブは約5ナノモル(n
M)〜約90nM、好ましくは約10nM〜約35nMの濃度で存在させる。こ
れは、標準的反応量50μlの場合には、約3×1011〜約1×1012分子の各
プローブの添加に等しい。約5×1011分子/50μlから始めるのがよい。各
反応に使用する最適プローブ量は、実施しなければならないサイクルの数及びも
ちろん反応量によっても変化する。プローブ濃度は、所与のサイクル数で最適シ
グナルが得られるように、当業者が容易に決定できる。
条件の厳密性は、温度、溶媒及び他の要素に依存することが当業者に公知であ
る。これらの要素のうちで最も簡単に制御できるものはおそらく温度であるため
、通常LCR性能は温度を変えて調節する。本発明の実施に必要な厳密性条件は
一般的なLCRの条件と変わらないため、これ以上の詳細説明は無用と思われる
。実際日常的に実施する人は下記の実施例に従えばよい。
典型的には、任意にアセチル化BSAを加えたLCR緩衝液(50mM EP
PS pH7.8、20mM KC
1、30mM MgCl2、10mM NH4Cl及び任意的な0.5mM NA
D+)中で反応を実施した。温度サイクルは、例えばCoy Laborato
ry Products(Ann Arbor,MI)のサーマルサイクラー又
はProgrammable Cycler Reactor(商標)(Eri
comp,San Diego,CAから市販)を用いて実現した。プローブの修正
本発明のオリゴヌクレオチドプローブは、「ギャップ充填」フォーマット又は
「エキソ」フォーマットで修正し得る。これら2種類の修正を以下に説明する。ギャップ充填フォーマットによる修正
ギャップ充填法で修正したプローブは、プローブのうちの一つ以上から短い塩
基配列を除去した結果、二つのプローブを標的(もしくは標的相補配列又はこれ
らから生成したポリヌクレオチド)にハイブリダイズした時に、一方のプローブ
の5’末端と他方のプローブの3’末端との間に凹部ないしギャップが残される
ために生じる修飾末端を有する。LCRによって標的を増幅するためには、プロ
ーブ間のギャップを充填しなければならない(即ち、修飾「修
正」しなければならない)。ギャップフォーマットではこの操作を、ポリメラー
ゼ又は逆転写酵素と、ギャップと反対側の標的鎖に対して相補的な過剰なデオキ
シリボヌクレオチドトリホスフェートとを用いて実施できる。
この実施態様では、本発明は、(a)プローブを標的HBVに(そして、標的
相補配列が存在するような二本鎖の場合には標的相補配列に)ハイブリダイズさ
せるステップと、(b)少なくとも一つのギャップを埋めるために少なくとも一
つのプローブを延長するステップと、(c)延長したプローブを隣接プローブに
連結して融合即ち連結生成物を形成するステップと、(d)融合生成物を標的か
ら解離し、ハイブリダイゼーション、延長及び連結ステップを繰り返して所望の
標的配列を増幅するステップとを反復することからなる。
シングルギャップ(SG)形態及びダブルギャップ(DG)形態の両方を含む
この実施態様では、「修飾末端」を形成する「ギャップ」を、ポリメラーゼ又は
逆転写酵素を用いて修飾プローブの一方又は両方を延長することにより修正する
。HBV DNA標的にハイブリダイズしたプローブの延長は通常、当業者に公
知のように、DNAポリメ
ラーゼ又はクレノウフラグメントによって行う。RNA標的の場合は、延長を逆
転写酵素によって行う。逆転写酵素の具体例としては、当業者が一般的に入手で
きる鳥類骨髄母細胞ウイルス(AMV)及びMoloneyマウス白血病ウイル
ス(M−MuLV)由来のものが挙げられる。ある種のDNAポリメラーゼも、
特定条件下でRNAを鋳型として認識する。勿論、熱的に安定であり、LCRに
必要な高温サイクルに耐えることができる延長試薬を使用することが好ましい。
熱的に安定でない延長試薬は、原則として各LCRサイクル毎に再添加しなけれ
ばならない。この種の熱安定性ポリメラーゼの具体例としては現在のところ、A
mpliTaq(商標)(Cetus−PerkinElmerから入手可能)
、Thermusポリメラーゼ(Molecular Biology Res
ources,Inc.Milwaukee,WI,“MBR”から入手可能)
、及びThermus aquaticus、Thermus thermop hilus
又は熱安定性であることが知られている他の種に由来する組換え又は
精製野生型ポリメラーゼが挙げられる。
このような延長による修正では、ギャップ領域内の標的
の塩基と相補的なデオキシリボヌクレオチドトリホスフェート(dNTP)を反
応混合物中に存在させる必要がある。より特定的には、第1図に基づいて説明す
ると、配列Xnを有するギャップの場合は、供給すべきdNTPはdX’TPと
称する。X’はギャップXn内の各塩基の相補塩基を意味する。dNTPは、P
harmacia(Piscataway,NJ)及びBethesda Re
search Laboratories(Gaithersburg,MD)
を含む多くの業者から市販されている。
延長は、延長したプローブが隣接プローブに当接してこれに連結できるように
、正確に連結点で終結しなければならない。そのためには「ストップベース(s
topbase)」を使用する。Q’と称するストップベース(第1図参照)は
対応する相補塩基Qに関して定義され、Qと相補的なdNTPを反応混合物から
省略する、即ちdQ’TPを反応混合物から省略することにより得られる。この
ようにして、4個のdNTPのうち相補的な3個を反応混合物に加えるために、
4個の塩基のうち3個のみからなるセットNから如何にしてギャップ配列用塩基
を選択すべきかが理解される。第四のdNTPであるdQ’TPが反応混合
物中に存在しなければ、延長は所望の連結点で終結する。従って、Q’が下流プ
ローブの第一塩基であり、ストップベースをコードする標的上の塩基がギャップ
に隣接する第一塩基ということになる。
ポリメラーゼ又は転写酵素による延長は5’から3’への方向で生起する。従
って、両方の上流プローブ(第1図、プローブA及びB’)の3’末端は、延長
を妨害するものがなければポリメラーゼにより延長することができる。延長は、
鋳型によって必要とされる次の塩基が反応混合物中に存在しない時に終結する。
即ち、プローブAは、標的鎖上でストップベース相補塩基(Q)と遭遇するまで
ギャップXnを通して延長される。同様にして、プローブB’は、(標的相補配
列上又は再構成されたA:BのA側の半分で)ストップベース相補塩基(Q)に
遭遇するまで、ギャップYmを通して延長される。プローブA’もBも、A又は
B’の延長鋳型として機能することはない。従ってプローブA及びB’は、標的
に(又は先行サイクルで得られた再構成ポリヌクレオチド生成物に)ハイブリダ
イズした時にのみ延長される。
前述のように、A及びB’の延長は、延長したプローブ
が下流プローブB及びA’の5’末端に連結できるように、それぞれのギャップ
の末端(即ち連結点)で終結することが重要である。従って、反応混合物から、
ギャップXn及びYmの5’末端のすぐ隣の塩基(Q)と相補的なデオキシリボヌ
クレオチドトリホスフェートを抜く。勿論、同一塩基で両方向の延長を停止する
必要はない。ギャップのいずれかを充填する必要がなければ、異なる塩基を使用
できる。この実施態様では、実際の連結点が常に下流プローブ(A’及びB)の
5’末端にあることは明らかであろう。これらの連結点がストップベースQ’の
位置でもあることは単なる偶然ではない。
従って、ギャップXn及びYmは任意の塩基数の長さを有し得る。即ち、nは1
以上の任意の整数であり得、mは0より大きい任意の整数であり得る。しかしな
がら、どのギャップをXnにし、どのギャップをYmにするかはひとまず任意に選
択する。但し、n及びmの両方が0であってはならない。ギャップは同じ長さを
有する必要はない。即ち、mはnに等しくなくてもよい。mがゼロに等しい場合
は、ダブルギャップ形態でなくなり、特定のシングルギャップ形態に変化する。
これは、本明細書で開示する実施態様では
使用されない。塩基Xに関する唯一の制約は、4種の塩基のうち任意の1〜3種
からなるセットNから選択しなければならないという点にある。同様にして、塩
基YはセットMから選択する。少なくとも一つのストップベースQ’を確保しな
ければならないため、それぞれX及びYに関して可能な塩基を表すセットN及び
Mの組合わせは、4種の塩基のうちの3種以下しか含むことができない。従って
Yは、少なくとも1種の塩基がセット「非N非M」中に残る限り、4種の塩基の
うちの任意の3種〜0であってよい。セットNが4種の塩基のうちの3種より少
ない塩基からなる場合には、Yは、対応する相補塩基がプローブ延長終結用スト
ップベースQ’として機能し得る少なくとも1種の塩基が残存する限り、N内に
存在しない塩基であってよい。単一のストップベースを使用して、ギャップXn
及びYm両方の延長を終結することができる。
配列Ymの第二の制限はmがnに等しい場合に生じる。ギャップの長さが互い
に同じである時は、配列Ymは配列Xnと相補的であってはならず、又はプローブ
Aの3’末端及びB’が「付着末端」を構成する。付着末端は、連結及び増幅が
生起するようにプローブAがプローブB’にハ
イブリダイズする標的非依存性二本鎖複合体の形成を可能にする。mがnに等し
い場合は、YmがXnと相補的ではないことが好ましい。即ち、プローブA及びB
’の末端は少なくとも、同じ長さを有し得るが相補的ではない「平滑末端(Sl
ippery end)」でなければならない。
本発明の好ましい実施態様の一つでは、第四プローブB’が、標的内のXn配
列ギャップと同じ長さを有するXnの3’末端配列を含む。しかしながら、この
構造は本発明にとって必須ではない。なぜなら、ギャップはプローブ間に形成さ
れさえすればよいからである。従って、第四プローブB’の3’末端は、第二プ
ローブBに対する3’凹末端(recessed end)が存在しない限り、
配列Xnの3’末端の手前で停止し得る。延長は5’から3’に向かって生起し
、且つdX’TPは(Xnを通して延長するために)とにかく存在していなけれ
ばならないため、プローブB’は、第一プローブAがXnギャップを通して延長
されるのと同様に、ギャップ(Ym及びXn残部の両方)を通して延長される。エキソフォーマットによる修正
この実施態様では、連結不能末端が下流プローブの非ホ
スホリル化5’末端であり得る。この末端は、上流プローブの3’末端に連結す
ることはできないが、標的依存的に修正して連結可能にすることはできる。連結
不能末端の別の具体例としては、標的の末端に対するプローブの末端不適合又は
内部不適合が挙げられる。この種のプローブがそれぞれの標的にハイブリダイズ
したら、短い塩基配列を除去し、その結果二つのプローブを標的(もしくは標的
相補配列又はこれらから産生したポリヌクレオチド)にハイブリダイズした時に
一方のプローブの5’末端と他方のプローブの3’末端との間に凹部又はギャッ
プが残されるようにして、一つ以上のプローブの5’末端を修飾することにより
、前記不適合を標的依存的に修正する。この修飾は、エキソヌクレオリチック活
性、好ましくはDNAポリメラーゼに基づく5’から3’へのエキソヌクレアー
ゼ活性によって修正する(Gelfand,D.,Taq DNA Polym erase in PCR Technology:Principles a nd Applications for DNA Amplificatio n
,Erlich,H.A.編,Stockton Press,N.Y.(1
989))。これらのDNAポリメ
ラーゼは、適当なデオキシヌクレオチドの存在下で、標的DNAにハイブリダイ
ズしたプローブの3’ヒドロキシル末端から合成を開始し、DNA標的鋳型に沿
って進み、このプロセスでハイブリダイズしたDNA配列を加水分解し、置換す
る。DNA配列のエキソヌクレオリチック分解の結果、モノ、ジ及びより大きい
ヌクレオチドフラグメントが放出される。典型的には、このエキソヌクレアーゼ
活性は合成依存性である。従って、合成の終結は、5’から3’へのエキソヌク
レアーゼ活性の終結をもたらす。合成を調節的に終結させる方法の一つは、DN
A合成に必要な4個のdNTPのうちの1個又は数個を除去して、dNTPプー
ルを制限することからなる。DNAポリメラーゼによる合成は、dNTPプール
から除去されたデオキシリボヌクレオシド5’−トリホスフェートと相補的な標
的上の鋳型塩基(ストップベース)に遭遇するまで続く。分解及び合成はその時
点で終了する。
LCRでは、修正しなければ連結不能である5’末端を含む下流プローブを使
用する。修飾は、プローブの標的非依存性連結を阻止する。また、隣接LCRプ
ローブは標的核酸配列の存在下でハイブリダイズはするが、連結可能に
はならない。標的DNAに含まれている配列情報を、連結不能末端を修正するた
めの鋳型として使用する。合成依存性鎖置換5’→3’エキソヌクレアーゼ活性
を有するDNAポリメラーゼを使用して上流プローブを延長し、標的核酸を鋳型
として下流プローブを加水分解する。上流プローブの延長及び下流プローブの加
水分解は、DNA合成に必要な4種のdNTPのサブセットを使用することによ
り、相補dNTPが存在しない標的内の鋳型塩基に遭遇した時点で合成及び加水
分解が停止するように制御し得る。その結果得られる下流プローブは、延長した
上流プローブの3’ヒドロキシル末端に隣接することになる5’ホスフェートで
終結する。この方向の隣接DNA配列は、DNAリガーゼによる連結のための適
当な基質である。
結果としてプローブ間に生じたギャップは充填の必要がある(即ち、修飾を修
正しなければならない)。この修正は、ギャップ充填フォーマットについて説明
したように行う。連結
一般的には、修正に次ぐステップは、一方のプローブを隣接プローブに連結す
ることからなる。即ち、修正した各
第一上流(又は一次)プローブを対応する第一下流プローブに連結し、修正した
各第二下流(又は二次)プローブを対応する第二上流プローブに連結する。「隣
接」プローブは連続方向で標的にハイブリダイズできる二つのプローブのうちの
いずれか一つである。前記二つのプローブのうちの一方は、ホスホリル化5’末
端が相手のプローブの3’ヒドロキシル末端に当接した状態で存在する。「隣接
」プローブは、修飾末端を前述のように標的依存的に修正した時に形成される。
二つの隣接プローブを共有的に結合するための好ましい方法は酵素連結である。
但し、「連結」は一般的な用語であり、二つのプローブを共有結合する任意の方
法を含むと理解されたい。
好ましい酵素連結ステップを可能にする条件及び試薬は当業者に公知であり、
前出の参考文献に開示されている。本発明で有用な連結試薬としては、T4リガ
ーゼ並びに原核生物リガーゼ、例えば大腸菌リガーゼ及び欧州特許出願第320
308号に教示されているようなThermus thermophilus
リガーゼ(例えばATCC 27634)が挙げられる。最後に挙げたリガーゼ
はLCRの熱サイクルの間活性を維持することができるため、
現在好んで使用されている。熱的に安定なリガーゼが存在しないと、サイクルを
繰り返す毎にリガーゼを再添加しなければならない。真核生物リガーゼ、例えば
Rabinら、J.Biol.Chem.261:10637−10647(1
986)に記載のようなショウジョウバエのDNAリガーゼも有用である。
連結後は、一般的LCRの場合のように融合再構成プローブを標的から解離し
(例えば熔融し)、この操作を数サイクル繰り返す。反復サイクル数は1〜約1
00とし得るが、現時点で好ましいのは約15〜約70である。
プローブは、相補的(二次)プローブにハイブリダイズした時に、所期の連結
点と反対側の末端が別の望ましくない連結反応に関与できないように設計するこ
とが望ましい。即ち、連結可能な付着末端又は平滑末端は回避しなければならな
い。この種の末端を使用する必要がある時は、5’末端ホスフェートを回避、除
去又はブロックする。この操作は、オリゴヌクレオチドプローブ(通常は5’末
端ホスフェート基を有していない)の合成を介して、又は(例えばDNAの制限
消化によって産生したオリゴヌクレオチドから)末端ホスフェートを除去するた
めのホスファターゼ
酵素の使用を介して実施することができる。あるいは、少なくとも一方のプロー
ブの末端を後述のように「フック」又はマーカー部分でブロックすることにより
、プローブの「間違った」外側末端の連結を防止することもできる。前記技術の
いずれも使えなければ、プローブの外側末端を、これらのプローブが結合した時
に指数増幅用鋳型として機能しないようにずらすことができる。
特に好ましい形態では、ハプテン又は「フック」を、少なくとも2個のプロー
ブの使用可能な外側末端(融合生成物の互いに反対側の末端)、好ましくは4個
のプローブ全部の外側末端に取り付ける。「フック」は、特異的リガンド−受容
体親和性を有する任意の部分からなる。例えば、ハプテン又はポリヌクレオチド
のセグメントであってよい。一つのプローブにフックを結合し、同一方向の別の
プローブに標識を結合してもよい。連結によって標識が親和性部分に結合し、分
離後に、分離した標識を固相上で測定できる。検出
増幅した標的の存在は、任意の方法で検出できる。一つの方法は、特定の大き
さの反応生成物を分子量によって弁
別することからなる。分子量弁別方法の具体例としては、アフィニティ標識、組
成、ゲル濾過、沈降速度、浸透圧又はゲル電気泳動が挙げられる。特に好ましい
方法は、使用するヌクレオチドが32Pのような放射性標識で標識されている場合
に特に有用なゲル電気泳動である。検出は、典型的には、分離後に分離フラクシ
ョン中の標識量を測定することによって実施する。勿論、分離フラクション中の
標識は、系に添加した標識の総量を知り、非分離フラクション中に存在する量を
測定することによって、引き算で測定することもできる。分離は、電気泳動、ク
ロマトグラフィー又は下記の好ましい方法によって実施し得る。
別の方法としては、検出可能なシグナルを発生することができる物理的標識で
ヌクレオチドを標識する方法が挙げられる。使用し得る種々の「シグナル発生化
合物」(標識)にとしては、色原体、酵素のような触媒、フルオレセン及びロー
ダミンのような発光化合物、化学発光化合物、放射性元素及び直接視覚標識があ
る。酵素の具体例としては、アルカリホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダ
ーゼ、β−ガラクトシダーゼ等が挙げられる。特定標識の選択は決定的に重要で
はないが、単独で、又は1種類以上の別の
物質と協働して、シグナルを発生できるものを選択する。
ハプテンは様々なものが知られており、本発明では実質的に任意のハプテンを
使用し得る。本発明が必要とするのは、特異的結合相手が既知であるか又は製造
できるものであること(ハプテンの定義に基づく特性)と、ハプテンがハイブリ
ダイゼーションを妨害しないようにプローブに結合できることだけである。プロ
ーブにハプテンを付加する方法は当業者に多数知られている。Enzo Bio
chemical(New York)及びClontech(Palo Al
to)はどちらもプローブ標識技術を開示し商品化している。例えば、3’−ア
ミン−ON CPG(商標)(Clontech,Palo Alto,CA)
を用いて3’オリゴ末端に一級アミンを付加することができる。また、Amin
omodifierII(登録商標)(Clontech)を用いて5’オリゴ末
端に一級アミンを付加することもできる。アミンは、一般的な活性化及び結合化
学手法を用いて、種々のハプテンと反応させることができる。
また、1990年12月11日及び1990年12月20日それぞれ出願され
た米国特許同時係属出願第625,
566号及び第630,908号は、プローブをそれぞれ5’末端及び3’末端
で標識する方法を教示している。前記二つの同時係属出願は参考として本明細書
に包含される。ハプテンの非限定的具体例としては、多くの薬剤(例えば、ジゴ
キシン、テオフィリン、フェンシクリジン(PCP)、サリチル酸塩等)、T3
、ビオチン、フルオレセン(FITC)、ダンシル、2,4−ジニトロフェノー
ル(DNP);並びに修飾ヌクレオチド、例えばブロモウラシル、及びN−アセ
チル−7−ヨード−2−フルオレニルアミノ(AIF)基の導入によって修飾し
た塩基等が挙げられる。本明細書に記載の特定ハプテンは、いずれも1991年
12月17日に出願された同時係属共有米国特許出願第07/808,508号
(アダマンタン酢酸)及び米国特許出願第808,839号(カルバゾール及び
ジベンゾフラン)、どちらも1992年3月27日に出願された米国特許出願第
07/858,929号及び米国特許出願第07/858,820号に開示され
ている(本明細書では、これらをまとめて「ハプテン出願」と称する)。前記ハ
プテン出願の各々の開示全体は本明細書に参考として包含される。
二つ以上の標的、例えばHBV及びHCVを検出するた
めの手順は、1992年3月31日出願の米国特許出願第860,702号に詳
述されているように、2種類の標識、即ち共通標識及び固有標識を含み得る。ど
ちらの標識も検出標識として使用し得る。説明を簡単にするために、ハプテンを
共通標識及び固有標識の両方として使用しながら実施態様を説明する。勿論、ハ
プテンのうちの少なくとも一つ、特に共通ハプテンに代えて、別の標識も容易に
使用できる。
好ましい標準的LCR手順では、第一ハプテンを用いて、再構成された分子を
捕捉し分離する。第二ハプテンは、再構成された複合体をシグナル発生体と結合
するのに使用する。この操作は、欧州特許出願公開第439−182号に詳述さ
れている。例えば、第一の一次プローブの5’末端及び第一の二次プローブの3
’末端にフルオレセンを結合する。更に、異なるハプテン、例えばビオチンを、
第二の一次プローブの3’末端及び第二の二次プローブの5’末端に結合する。
このようにして、再構成分子が二重構造になると、二重構造の一方の末端に二つ
のビオチンが存在し、他方の末端に二つのフルオレセンが存在する。抗フルオレ
センのコーティングを有する固相を用いて、ビオチンを有
する非連結プローブから再構成分子を分離する。(フルオレセンを有する非連結
プローブも捕捉される。)酵素のような検出可能なシグナル発生体で標識したア
ビジン又は抗アビジンを用いて、分離複合体を検出する。
検査試料は、HBVを含んでいる疑いのある任意の生物学的物質であってよい
。例えば、検査試料は、ヒト体組織、又はHBVを含んでいる疑いのある細胞を
含む検査試料であり得る。この用語は、実質的に任意の液体試料を意味し得る。
検査試料は、任意の所望の供給源、例えば体液、例えば血液、唾液、水晶体液、
脳脊髄液、汗、尿、乳、腹水液、粘液、滑液、腹膜液、羊水等に由来し得る。液
体検査試料は使用前に、血液からの血漿の調製、粘稠液の希釈等の予備処理にか
け得る。予備処理の方法としては、分離、濾過、蒸留、濃縮、妨害成分の不活化
及び試薬の添加も挙げられる。体液以外に、水、食品等のような液体試料も使用
できる。また、固体検査試料を、液体媒質を形成するように改質した後で使用す
ることもできる。キット
本発明の方法で使用する試薬は、診断キットに組込むことができる。診断キッ
トは標識オリゴヌクレオチドを含み
得る。オリゴヌクレオチドが非標識の場合は、特異的標識試薬もキットに組込み
得る。キットは更に、特定のプローブ設計及びギャップ充填もしくはセキソ充填
の必要に応じて、ヌクレオシドトリホスフェート、例えばdATP、dGTP、
dCTPもしくはdTTPの組合わせ、即ちdNTPのうちの3種以下の組合わ
せを適当に包装したものも含み得る。キットは更にポリヌクレオチドポリメラー
ゼを含み得、上流及び下流配列を共有的に結合する手段、例えばリガーゼも含み
得る。これらの試薬は、典型的には、別個の容器に入れてキットに組込むが、反
応性及び保存性が許せば、同一容器内に包装することもできる。キット内の種々
の薬剤の相対量は、本発明で生起する必要がある反応を最適化する試薬濃度を得
るために、且つアッセイ感度を最適化するために、広い範囲で変化させ得る。キ
ットは更に、分析対象を変性させるための変性剤、ハイブリダイゼーション緩衝
液、洗浄溶液、酵素基質、陰性及び陽性対照並びにアッセイを実施するための説
明書も含み得る。
ここで実施例を挙げて本発明を説明する。以下の実施例は本発明の範囲を限定
するものではなく、前述の一般的説明及び詳細説明と協働して、本発明の理解を
更に深め、本
発明の好ましい実施態様の特徴を明らかにするためのものである。
実施例材料及び方法
実施例で使用する下記の用語は、下記の定義に従う商標、商品名又は化学的略
号である:
BSA:ウシ血清アルブミン
EDTA:金属キレート化剤であるエチレンジアミンテトラ酢酸
EPPS:緩衝液として使用される[N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン
−N−(3−プロパンスルホン酸)]酸の化学的略号
FITC:蛍光ハプテン誘導体であるフルオレセンイソチオシアネートの化学的
略号
HPLC:高性能液体クロマトグラフィー
MES:緩衝液である[2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸]の化学的略
号
IMx(登録商標):微粒子酵素イムノアッセイ(MEIA)を実施するための
本出願人の自動化装置の商標
Tris:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンから
なる緩衝液
下記の表は、以下の実施例で使用するプローブ及び/又はプライマーを示すも
のである。各配列は、特定実施例でそれぞれの配列番号によって示されている。
任意の種類の細胞、スワブ、スミア、血液又は組織を、リン酸塩緩衝食塩水(
PBS)中のそれぞれの細胞懸濁液の遠心分離により、試料として調製し得る。
通常は、ペレットを100μlの10mM NaOHに再懸濁し、100℃で5
〜10分間加熱する。沸騰後、試料を再度遠心分離し、細胞残渣を除去する。上
清の一部を、50mM EPPS pH7.8、30mM MgCl2、20m
M KCl、1μMデオキシヌクレオチドトリホスフェート及び
5×1011分子の本発明のオリゴヌクレオチドプローブを含む反応混合物に加え
る。捕捉リガンドオリゴヌクレオチドA及びA’は、カルバゾール及び/又はF
ITCで誘導体化し得る。プローブB及びB’は、アダマンタン又はビオチンを
シグナル部分として誘導体化し得る。ポリヌクレオチドキナーゼを用いて、選択
したプローブの5’末端をホスホリル化する。試料及び反応混合物を入れた管の
上部を鉱油で覆い、約3分間沸騰させる。その後、管を1分間85℃に維持し、
更に1分間50℃に維持する。反応混合物にThermus thermoph ilus
リガーゼ(Abbott)及びThermus DNAポリメラーゼ(
Molecular Biology Resources)を加える。次いで
管を、サーマルサイクラーで、又は二つの水浴の間で、交互に85℃及び50℃
にする。アッセイのために標的HBV DNAを増幅するには、通常30回のL
CRサイクルで十分である。反応生成物を検出するために、混合物を鉱油層から
分離し、同量の蒸留水で希釈する。反応混合物の一部をIMx(登録商標)分析
器の使い捨て反応セル内に充填する。検査のそれぞれの試薬、例えば試料希釈緩
衝液、メチルウンベリフェロンホス
フェート、抗ビオチンアルカリホスファターゼ結合体、抗フルオレセンコーティ
ングした粒子等をIMx(登録商標)分析器に充填する。30分以内でMEIA
が完了した後、アルカリホスファターゼ結合速度を、計数/秒/秒で表される反
応速度から算出する。
ポリメラーゼの量は下記のように定義される単位で表す:1単位の酵素は製造
業者(Molecular Biology Resources)によって定
義されている通りである。リガーゼ酵素の単位は本明細書で下記のように定義さ
れる:1mgの純度95%Thermus thermophilus DNA
リガーゼをもって約1×108単位の比活性を有するものとする。これは正確に
は標準化されておらず、20%も変化し得、最適化は当業者によって実施され得
る。LCR(商標)条件
総ての反応は、特に指摘のない限り、LCR緩衝液(50mM EPPS p
H7.8、20mM KCl、30mM MgCl2、10mM NH4Cl)中
で実施した。温度サイクルは、例えばCoy Laboratory Prod
ucts(Ann Arbor,MI)のサーマ
ルサイクラー、又はProgrammable Cycler Reactor
(商標)(Ericomp,San Diego,CAから市販されている)で
実施した。反応は、アリコートを停止緩衝液(80%ホルムアミド、20mM
EDTA、0.05%(w:v)キシレンシアノール及び0.05%ブロモフェ
ノールブルー)中に移すことによって停止させた。連結生成物及び非連結生成物
を、80mM Tris中8.3M尿素、80mMホウ酸 pH8.0、1.0
mM EDTAを含む16×20×0.04cmの15%ポリアクリルアミドゲ
ル上で分割した。ゲルをオートラジオグラフィーにかけ、オートラジオグラフを
鋳型として用いて連結プローブ及び非連結プローブを切除し、各バンドの放射能
の量を液体シンチレーション計数で測定した。連結プローブの放射能の割合を、
各レーンの総計数の関数として計算した。
実施例1
配列番号1、2、3及び4(表A参照)からなるプローブセット403Gを用
いて、LCR緩衝液を入れた0.5mlポリプロピレン管内でLCR(商標)を
実施した。HBV DNAを含んでいる検査試料(2.8×107分子
HBV DNA/ml)を、HBV指標が陰性のヒト血清中に希釈した。この血
清希釈物は陰性対照としても使用した。各プローブは5×1011分子/反応で存
在させ、DNAリガーゼ最終濃度は5000単位、DNAポリメラーゼ最終濃度
は1.0単位とした。試料を鉱油で覆い、85℃で30秒のインキュベーション
、次いで50℃で20秒のインキュベーションからなる温度サイクルにかけた。
グラフでは血清1ml当たりのHBV DNA分子として示した陽性対照の希釈
物を2個ずつ検査し、平均値を下記の表1にIMx(登録商標)速度として示し
た。直線範囲の計算値は第2図に直線グラフとして示す。軸値は、反応当たりの
分子数(表1)に反応のml数(×200)を掛けることにより算出する。
実施例2
前記実施例1に記載の条件下で、HBV DNA用プローブセット403G(
配列番号1、2、3、4)を用いてLCRを実施した。結果は下記の表2に示す
。
実施例3
前記実施例1に記載の条件下で、プローブセット231E(配列番号9、31
、32及び33)及び231G(配列番号9、10、11及び12)を用いてL
CRを実施した。プローブセット321Eの場合はサイクルを45回実施した。
結果は下記の表3に示す通りである。プローブセット231Gの場合は、温度8
5℃及び60℃でそれぞれ30秒及び20秒のサイクルを40回実施した。結果
は表4に示す。
実施例4
前記実施例1に記載の条件下で、プローブセット664G(配列番号17、1
8、19及び20)及び664E(配列番号17、35、36及び37)を用い
てLCRを実施した。664Gの結果は表5、664Eの結果は表6に示す。
実施例5
実施例1に記載の条件下で、但し1350単位のリガーゼを使用して、プロー
ブセット403G(配列番号1、2、3及び4)を用いてLCRを実施した。H
BV−DNAに対するこれらのプローブの特異性を、健常者、非B型肝炎患者及
び自己免疫性肝炎患者に由来する31個の血清試料を用いて明らかにした(下記
の表6参照)。検査結果が陰性の各患者は、肝機能検査で明らかなように、LC
R方法を用いると偽陽性がないことを示している。各検査試料は血清試料当たり
250分子のHBV DNAを有していた。健常者は肝疾患がなく、非B型肝炎
患者は肝疾患陽性兆候を示し、自己免疫性肝炎患者は肝炎様症状と肝臓欠陥の臨
床的兆候とを示した。
実施例6
B型肝炎に感染した(HBsAg+)種々の患者群に由来する20個のヒト血
清試料を使用し、実施例1に記載の条件下で、プローブセット403G(配列番
号1、2、3及び4)及び184G(配列番号5、6、7及び8)を用いてLC
Rを実施した。結果は下記の表7に示す。試料は二回反復して検査し、平均値を
信号雑音(S/N)比で示した。検査試料の評価基準(−、+/−、+又は++
)は、IMx(登録商標)バックグラウンド(bg)速度に基づいて定義される
。0〜1.5×bg速度は陰性(−)と定義され、>1.5〜3.0×bg速度
は中間(+/−)と定義され、3.0−20×bg速度は弱陽性(+)と定義さ
れ、>20×bg速度は陽性(++)と定義される。
LCR以外に、Abbott HBV DNA検査(DNA溶液ハイブリダイ
ゼーションアッセイ)及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて試料を評価
した。試料は総てHBsAg陽性であり、HBeAg又は抗HBeの結果が含ま
れる。検査したHBVキャリヤーは種々の臨床的背景を有していた。高ウイルス
血症はHBV DNA及びHBeAgの存在を特徴とし、低ウイルス血症は抗H
Be
及びHBV DNAの存在を特徴とし、無症候HBVキャリヤーは抗HBeの存
在を特徴としていた。
実施例7
実施例1に記載の条件下でプローブセット403G(配列番号1、2、3及び
4)を用いてLCRを実施し、慢性肝炎患者(A、B、C)の追跡検査試料中の
HBV DNA濃度のモニターに使用した。信号雑音(S/N)比として示され
るIMx(登録商標)装置から得たLCRデータは、グラフで、肝臓由来酵素ア
ラニンアミノトランスアミナーゼ(ALT)の血清中濃度(m/l)と比較でき
る。検査試料の評価基準は前記実施例6に記載の通りである。
検査は下記のように実施した。患者Aには1990年6月13日及び1990
年10月15日にインターフェロン療法(下記の表に*で示す)を施した(下記
のA2及びA3)。1992年3月17日まで設定された間隔でHBV DNA
濃度を監視した。患者Cには、1991年11月14日、1991年12月10
日、1992年1月7日、1992年1月28日及び1992年3月3日にイン
ターフェロン療法を施した(下記のC4〜C8)。1992年5月26まで設定
された間隔でHBV DNA濃度を監視した。これらの患者の血清中では、イン
ターフェロン治療の開始前には一般的なドットブロットハイブリダイゼーショ
ンによってHBV−DNAが明白に検出されたが、治療後は陰性になった。LC
R検出システムでは、治療に成功した後でも、一般的ハイブリダイゼーションア
ッセイの場合より数週間長い期間にわたって血清HBV−DNAを検出すること
ができた。LCR検出によるHBV DNA及びALTの半定量的モニターの適
性は、第3図a〜第3図cのグラフから明らかである。
実施例8
実施例1に記載の条件下で、但し0.5単位のDNAポリメラーゼ及び340
0単位のDNAリガーゼを使用して、プローブセット403G(配列番号1、2
、3及び4)を用いてLCRを実施した。反応は、HBV DNA陰性血清(陰
性対照)又はadw型又はay型HBVを含む血清で生起させた。
増幅後に反応混合物をIMx(登録商標)希釈緩衝液で1:1に希釈し、LC
R増幅生成物を、Abbot IMx(登録商標)自動化免疫アッセイシステム
を用いて実施したサンドイッチ免疫アッセイによって検出した。以下の実施例中
の数値は、このプロセスの速度読取り値を計数/秒/秒(c/s/s)で表した
ものである。連結プローブの量は、読取った速度に直接関連していた(欧州特許
出願公開第357−011号参照)。試料は3回の反復検査にかけた。3回の反
復検査の平均値と変動係数(CV%)とを下記の表9に示す。
これらの結果は、プローブセット403Gが、HBV各サブタイプに共通した
検出と、抗ウイルス療法に対して効果を示している又は該療法を受けている患者
の追跡検査に有用であることを示している。
実施例9
「短いPCR」又は「sPCR」と称するポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の
修飾を用いてHBV DNAを検出するために、プローブ配列番号1及び4を使
用した。sPCRは本質的に、Perkin−Elmer/Cetus,Eme
ryville,CAから市販されているGene−AMP(商標)キットの包
装中の説明書に従って実施した。対照は、Abbott Genostics(
商標)DNAキットのものを使用した。PCR操作は、プライマーセット配列番
号1及び4を1×1012分子/反応で使用し、反応緩衝液を94℃で30秒、5
0℃で20秒のサイクル30回にわたって使用し、且つTaqポリメラーゼ(C
etus)を1.25単位/反応で使用して行った。1990年3月7日公開の
Lafflerらの欧州特許第357,011号に記載のように、IMx(登録
商標)装置で二重構造生成物を分離し、検出した。前記欧州特許は全体が本明細
書に参考として包含される。反復操作の結果の平均値を下記の表に示す。
実施例10
プローブ配列番号5及び8をプライマーとして用いて、前記実施例9に記載の
ようにPCRでHBV DNAを検出した。反復操作の結果の平均値を下記の表
に示す。
実施例11
プライマー配列番号1及び3を用いて、1993年2月9日交付米国特許第5
185243号に記載のように、標的特異的ポリマー化及び連結反応を実施した
。前記米国特許は全体が本明細書に参考として包含される。プローブを前述のよ
うにFITC及び/又はフルオレセンで誘導体化し、選択した標的HBV DN
A、United States Biochemical,Clevelan
d,Ohioから入手可能な修飾t7DNAポリメラーゼ、緩衝液及び水と混合
する。該混合物を5分間80℃に加熱し、ゆっくりと23℃まで放冷する。短時
間の遠心にかけた後、該反応混合物に、32P標識dCTP、T4 DNAリガー
ゼ及びDNAポリメラーゼを加える。得られた溶液を23℃で12時間インキュ
ベートする。前記反応混合物の一部を変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動にか
けると、長さ48塩基の32P標識生成物が示される。この生成物は、標的にハイ
ブリダイズした後の配列番号1及び3の充填及び連結生成物に対応する。
実施例12
前記実施例11に記載の条件下で、但しdATP及びd
CTPを加えて、プローブ配列番号1及び28を標的HBV DNAにハイブリ
ダイズする。反応混合物の一部は、長さ48塩基の32P標識生成物を示す。この
生成物は、標的にハイブリダイズした後の配列番号1及び28の充填及び連結生
成物に対応する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 非標的DNAを含む検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスDNAを検出 するための構成物であって、第一上流オリゴヌクレオチドプローブと、第一下流 オリゴヌクレオチドプローブとを含み、各プローブが、ハイブリダイゼーション 条件下で肝炎B型ウイルスの標的核酸配列の同一鎖にハイブリダイズできる約1 0〜約60個のヌクレオチドからなり、上流プローブの3’末端が下流プローブ の5’末端の近傍にハイブリダイズし、標的配列が配列番号21、22、23、 24及び25又はこれらの相補配列の中から選択した一つ以上の配列である前記 構成物。 2. 上流プローブの3’末端又は下流プローブの5’末端が、これらの末端に 修正が無いかぎり連結不能である請求項1に記載の構成物。 3. 末端が連結可能となるように、上流プローブの3’末端を標的核酸配列の 非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長することにより、連結 不能末端を修正した請求項2に記載の構成物。 4. 上流及び下流オリゴヌクレオチドプローブが、下記 の対:(a)配列番号1及び3、(b)配列番号5及び7、(c)配列番号9及 び11、(d)配列番号13及び15、並びに(e)配列番号17及び19の中 から選択した対である請求項1に記載の構成物。 5. 末端が連結可能となるように、標的依存性エキソヌクレオリチック剤によ り下流プローブの5’末端から非ホスホリル化又は不適合塩基を除去し、次いで 上流プローブを標的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチ ドで延長することにより、連結不能末端を修正した請求項2に記載の構成物。 6. 上流及び下流オリゴヌクレオチドプローブが、下記の対:(a)配列番号 1及び28、(b)配列番号9及び32、並びに(c)配列番号17及び36又 はこれらの相補配列の中から選択した対である請求項5に記載の構成物。 7. 下流プローブが標的にハイブリダイズした時に5’突出部を形成し、プロ ーブの末端を連結可能にすべく、下流プローブの5’末端が上流プローブの3’ 末端に当接するように前記突出部を除去することからなる請求項2に記載の構成 物。 8. 検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存否又は量 を決定するための方法であって、(a)検査試料中のDNAを、請求項1に記載 の一つ以上の上流オリゴヌクレオチドプローブ及び一つ以上の下流オリゴヌクレ オチドプローブで、肝炎B型ウイルスの標的核酸配列の同一鎖とハイブリダイズ し、該ハイブリダイゼーションの結果、無修正の場合には連結不能な末端が生じ 、(b)プローブを連結可能にするために、上流プローブの3’末端を標的依存 的に修正し、(c)ハイブリダイズした上流プローブの3’末端を、ハイブリダ イズした下流オリゴヌクレオチドプローブの5’末端に連結し、連結生成物は非 連結プローブから弁別できるようにし、(d)検査試料中のHBV DNAの存 在又は量の尺度として、連結生成物の形成の度合いを検出することからなる前記 方法。 9. 前記プローブを分子量によって弁別する請求項8に記載の方法。 10. 更に、(a)検出可能シグナルを直接又は間接的に発生することができ るリポーター基をオリゴヌクレオチドプローブのうちの少なくとも一つに結合し 、(b)ハイブリダイゼーションに関連して前記リポーター基からシグナルを発 生させ、(c)発生したシグナルを検出すること によって肝炎B型ウイルスの存在を決定するステップも含む請求項8に記載の方 法。 11. 前記ハイブリダイゼーションステップの前に又は同時に増幅ステップも 含む請求項8に記載の方法。 12. 増幅がLCR又はPCRである請求項11に記載の方法。 13. 修正が、上流プローブの3’及び下流プローブの5’を連結可能にする ために、標的配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドにより一 つのプローブの少なくとも一端を延長するこからなる請求項8に記載の方法。 14. 修正により末端を連結可能にするために、標的依存性エキソヌクレオリ チック活性によって下流プローブの5’末端から非ホスホリル化又は不適合塩基 を除去し、次いで標的核酸配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオ チドで上流プローブを延長するこからなる請求項8に記載の方法。 15. 検出が、下流プローブからのフラグメントの除去をモニターすることか らなる請求項14に記載の方法。 16. 下流プローブが標的にハイブリダイズした時に5 ’突出部を形成し、プローブの末端を連結可能にすべく、修正後の下流プローブ の5’末端が上流プローブの3’末端に当接するように前記突出部を除去する修 正をなしたことからなる請求項8に記載の方法。 17. 肝炎B型ウイルスを検出するためのキットであって、請求項1に記載の 上流及び下流プローブからなる構成物を含み、前記プローブのうちの少なくとも 一つが検出可能なように標識されており、該プローブを検出するための手段も含 まれている前記キット。 18. 更にリガーゼも含む請求項17に記載のキット。 19. 更にポリメラーゼと少なくとも1種類のデオキシヌクレオチドトリホス フェートの供給とを含む請求項17に記載のキット。 20. 検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスDNAを検出するための構成物 であって、肝炎B型ウイルスの標的核酸配列にハイブリダイズできる約10〜約 60個のヌクレオチドからなる第一及び第二オリゴヌクレオチドプローブを含み 、標的核酸配列が配列番号21、22、23、24及び25又はこれらの相補配 列の中から選択した一つ以上の配列から選択され、プローブが肝炎B型ウイルス DN Aの同一標的配列の反対の末端で反対の鎖にハイブリダイズできる前記構成物。 21. 第一及び第二オリゴヌクレオチドプローブが、下記の対:(a)配列番 号1及び4、(b)配列番号5及び8、(c)配列番号9及び12、(d)配列 番号13及び16の中から選択した対である請求項20に記載の構成物。 22. 請求項20に記載の構成物を用いて検査試料中の肝炎B型ウイルスDN Aの存在を決定する方法であって、(a)第一オリゴヌクレオチドプローブ及び 第二オリゴヌクレオチドプローブを肝炎B型ウイルスDNAの同一標的核酸配列 の反対の末端で反対の鎖にハイブリダイズし、(b)延長生成物をその形成に使 用した鋳型から分離した時に反対側のプローブのハイブリダイゼーション及び延 長のための鋳型として使用できるように、ハイブリダイズした第一及び第二オリ ゴヌクレオチドプローブを延長して延長生成物を形成し、(c)延長生成物をそ の形成に使用した鋳型から分離し、(d)ステップ(a)の第一及び第二オリゴ ヌクレオチドプローブをステップ(b)の延長生成物にハイブリダイズし、それ によって延長生成物を形成し、(e)ステップ(a)及びステップ(d)を少な くとも一 回反復し、(f)検査試料中に存在する肝炎DNAの尺度として延長プローブの 存在を検出することからなる前記方法。 23. ステップ(c)及び(d)を少なくとも10回反復する請求項22に記 載の方法。 24. 更に、(a)検出可能シグナルを直接又は間接的に発生することができ るリポーター基をオリゴヌクレオチドプローブのうちの少なくとも一つに結合し 、(b)ハイブリダイゼーションに関連して前記リポーター基からシグナルを発 生させ、(c)標的DNAの存在と相関している延長オリゴヌクレオチドプロー ブの存在を検出するステップも含む請求項22に記載の方法。 25. 肝炎B型ウイルスを検出するためのキットであって、請求項20に記載 のオリゴヌクレオチドプローブ対からなる構成物を含み、プローブのうちの少な くとも一つが検出可能なように標識されており、該プローブを検出するための手 段も含まれている前記キット。 26. 更にポリメラーゼと4種のデオキシヌクレオチドトリホスフェート全部 の供給とを含む請求項25に記載のキット。 27. 検査試料中に存在する肝炎B型ウイルスDNAを検出するための構成物 であって、(a)第一上流プローブ及び第一下流プローブを含み、各プローブが 、ハイブリダイゼーション条件下で肝炎B型ウイルスの標的核酸配列の同一鎖に ハイブリダイズできる約10〜約60個のヌクレオチドからなり、標的配列が配 列番号21、22、23、24及び25又はこれらの相補配列の中から選択した 一つ以上の配列である第一オリゴヌクレオチドセットと、(b)第二下流プロー ブ及び第二上流プローブを含み、両方のプローブがステップ(a)の第一オリゴ ヌクレオチドセットにハイブリダイズできる第二オリゴヌクレオチドセットとを 含む前記構成物。 28. 少なくとも一つの第一下流プローブの5’末端及び/又は少なくとも一 つの上流プローブの3’末端が、修正が無いかぎり連結不能である請求項27に 記載の構成物。 29. 末端が連結可能になるように、第一上流プローブの3’末端を標的核酸 配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長することによっ て、連結不能末端が修正されている請求項28に記載の構成物。 30. 4個のオリゴヌクレオチドプローブが、(a)配 列番号1及び3がそれぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配列番号2及 び4がそれぞれ第二上流及び第二下流プローブであるセット403G、(b)配 列番号5及び7がそれぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配列番号6及 び8がそれぞれ第二下流及び第二上流プローブであるセット184G、(c)配 列番号9及び11がそれぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配列番号1 0及び12がそれぞれ第二下流及び第二上流プローブであるセット231G、( d)配列番号13及び15がそれぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配 列番号14及び16がそれぞれ第二下流及び第二上流プローブであるセット18 75G、及び(e)配列番号17及び19がそれぞれ第一上流及び第一下流プロ ーブであり、配列番号18及び20がそれぞれ第二下流及び第二上流プローブで あるセット664Gの中から選択したものである請求項29に記載の構成物。 31. 末端が連結可能になるように、非ホスホリル化又は不適合塩基を標的依 存性エキソヌクレオリチック剤によって第一下流プローブの5’末端から除去し 、次いで上流プローブを標的配列の非ハイブリダイズ介在部分と相補的な ヌクレオチドで延長することにより、連結不能末端を修正した請求項27に記載 の構成物。 32. 4個のオリゴヌクレオチドプローブが、(a)配列番号1及び28がそ れぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配列番号27及び4がそれぞれ第 二下流及び第二上流プローブであるセット403E、(b)配列番号9及び32 がそれぞれ第一上流及び第一下流プローブであり、配列番号31及び33がそれ ぞれ第二下流及び第二上流プローブであるセット231E(配列番号9、31、 32及び33)、及び(c)配列番号17及び36がそれぞれ第一上流及び第一 下流プローブであり、配列番号35及び37がそれぞれ第二下流及び第二上流プ ローブであるセット664Eの中から選択したものである請求項31に記載の構 成物。 33. 下流プローブが標的にハイブリダイズした時に5’突出部を形成し、修 正が、プローブの末端を連結可能にすべく、修正後の下流プローブの5’末端が 上流プローブの3’末端に当接するように前記突出部を除去することからなる請 求項27に記載の構成物。 34. 検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存否又は 量を請求項27に記載の構成物を用いてリガーゼ連鎖反応により検出する方法で あって、(a)一本鎖標的核酸配列を含んでいる疑いのある試料を、第一上流プ ローブ及び第一下流プローブを含み、各プローブが前記ハイブリダイゼーション 条件下で肝炎B型ウイルスの前記標的核酸配列の同一鎖にハイブリダイズでき、 下流プローブの5’末端及び/又は上流プローブの3’末端が前記プローブを標 的にハイブリダイズできるように修正されないかぎり連結不能である第一オリゴ ヌクレオチドセットに暴露し、(b)前記プローブが標的配列にハイブリダイズ した時にのみ第一上流プローブの3’末端及び/又は第一下流プローブの5’末 端を修正して末端を連結可能にし、(c)二つの第一プローブを連結して第一連 結生成物を形成し、該第一連結生成物を標的から分離し、(d)前記混合物を、 ハイブリダイゼーション条件下で、第二上流プローブ及び第二下流プローブを含 む第二オリゴヌクレオチドセットに暴露し、二つの第二プローブを連結して第二 連結生成物を形成し、該第二連結生成物を第一連結生成物から分離し、連結プロ ーブは非連結プローブから弁別することができ、ステップ(a)〜ステップ(c )を少なくとも一回反復し、(e) 標的DNAの存否又は量に相関している連結オリゴヌクレオチドプローブの存在 を検出することからなる前記方法。 35. 連結プローブを分子量によって検出する請求項34に記載の方法。 36. 連結プローブを、アフィニティ標識、組成、ゲル濾過、沈降速度、浸透 圧、又はゲル電気泳動によって検出する請求項34に記載の方法。 37. 更に、(a)検出可能シグナルを直接又は間接的に発生することができ るリポーター基をオリゴヌクレオチドプローブのうちの少なくとも一つに結合し 、(b)ハイブリダイゼーションに関連して前記リポーター基からシグナルを発 生させ、(c)標識DNAの存在に相関している延長オリゴヌクレオチドプロー ブの存在を検出するステップも含む請求項34に記載の方法。 38. 修正ステップが、末端を連結可能にすべく、第一上流プローブの3’末 端及び/又は第一下流プローブの5’末端を標的核酸配列の非ハイブリダイズ介 在部分と相補的なヌクレオチドで延長することからなる請求項34に記載の方法 。 39. 修正ステップが、末端を連結可能にすべく、非ホ スホリル化又は不適正塩基を標的依存性エキソヌクレオリチック剤により第一下 流プローブの5’末端から除去し、次いで上流プローブを標的核酸配列の非ハイ ブリダイズ介在部分と相補的なヌクレオチドで延長することからなる請求項34 に記載の方法。 40. 下流プローブが標的にハイブリダイズした時に5’突出部を形成し、修 正が、プローブの末端を連結可能にすべく、修正後の下流プローブの5’末端が 上流プローブの3’末端に当接するように前記突出部を除去することからなる請 求項34に記載の方法。 41. 検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在を検出するためのキットで あって、請求項27に記載の構成物を含み、プローブのうちの少なくとも一つが 検出を可能にするために標識されており、該プローブを検出するための手段も含 まれている前記キット。 42. 更にリガーゼも含む請求項41に記載のキット。 43. 更にポリメラーゼと少なくとも1種のデオキシヌクレオチドトリホスフ ェートの供給とを含む請求項42に記載のキット。 44. ハイブリダイゼーション条件下で肝炎B型ウイル スの標的核酸配列にハイブリダイズできるヌクレオチド配列を有する約10〜約 60ヌクレオチドのオリゴヌクレオチドプローブであって、標的配列が配列番号 21、22、23、24及び25並びにこれらの相補配列の中から選択した一つ 以上の配列から選択される前記オリゴヌクレオチドプローブ。 45. 配列番号1、3、5、7、9、11、13、15、17及び19又はこ れらの相補配列の中から選択される請求項44に記載のオリゴヌクレオチドプロ ーブ。 46. 検査試料中の肝炎B型ウイルスDNAの存在を決定するための方法であ って、検査試料中のDNAを請求項44に記載の一つ以上のオリゴヌクレオチド プローブとハイブリダイズして、ハイブリダイズしたプローブを非ハイブリダイ ズプローブから弁別できるようにし、ハイブリダイズしたプローブの存在を検出 することからなる前記方法。 47. 更に、(a)検出可能シグナルを直接又は間接的に発生することができ るリポーター基をオリゴヌクレオチドプローブのうちの少なくとも一つに結合し 、(b)ハイブリダイゼーションに関連して前記リポーター基からシグナルを発 生させ、(c)発生したシグナルを検出すること によって肝炎B型ウイルスの存在を決定するステップも含む請求項46に記載の 方法。 48. 更に、前記ハイブリダイゼーションステップの前に又は同時に増幅ステ ップも含む請求項46に記載の方法。 49. 増幅がLCR又はPCRである請求項48に記載の方法。 50. 肝炎B型ウイルスを検出するためのキットであって、請求項44に記載 の一つ以上のオリゴヌクレオチドを含み、該オリゴヌクレオチドが検出可能なよ うに標識されており、該オリゴヌクレオチドを検出するための手段も含まれてい る前記キット。 51. 試料中の肝炎B型ウイルスDNAを増幅するための試薬も含む請求項5 0に記載のキット。
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