JP4766878B2 - ハイブリダイゼーションアッセイを使用する真正細菌群の検出、同定および識別 - Google Patents
ハイブリダイゼーションアッセイを使用する真正細菌群の検出、同定および識別 Download PDFInfo
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Description
エンテロコッカス(Enterococcus)属は、現在、27種の記載された種を含む。ヒトの臨床的見地から、E.ファエカリス(E.faecalis)および/またはE.ファエシウム(E.faecium)は、最も重要な種であり:E.ファエカリス(E.faecalis)、およびE.ファエシウム(E.faecium)は一緒になって、すべての腸球菌院内感染のうち95%を構成し、それぞれ80〜90%および5%〜10%分布している。時折、E.カセリフラバス(E.casseliflavus)およびE.ガリナルム(E.gallinarum)が単離される。
本発明の目的は、エンテロコッカス(Enterococcus)種、特に、E.ファエカリス(E.faecalis)および/またはE.ファエシウム(E.faecium)の検出ならびに/あるいは同定のために使用することができるエンテロコッカス(Enterococcus)種のITSの特定の領域から誘導される新規核酸配列を提供することである。
表1:配列表。
表2:プライマー対。
表3:プローブの組。
表4:エンテロコッカス(Enterococcus)種
以下の説明は、以下に記載の本発明の異なる具体例において使用される用語および表現を例示するのに役立つ。
・第1に、必要であれば、サンプル中に存在する核酸を、増幅および/またはハイブリダイゼーションに利用可能な状態にする。
・第2に、また必要であれば、核酸が存在するならば、以下に記載のように、1つもしくは別の標的増幅システムで増幅する。通常、増幅は、以後のハイブリダイゼーションシグナルを増強するのに必要である。しかし、いくつかのサンプル、またはいくつかの高感度シグナル増幅システムでは、増幅は必要ないかもしれない。
・第3に、サンプル中に存在する核酸または得られる増幅された産物をプローブと接触させ、ハイブリダイゼーションを進行させる。
・最後に、都合の良い、かつ適合性のある検出システムを使用して、ハイブリッドを検出する。
を含んでなる。観察されるハイブリダイゼーションシグナルまたはパターンから、1種もしくはいくつかの種のエンテロコッカス(Enterococcus)種の有無を推測することができる。
(i)必要であれば、サンプル中のポリ核酸を遊離、単離および/または濃縮する工程;
(ii)必要であれば、少なくとも1つの適切なプライマー対で、16S〜23S rRNAスペーサー領域、あるいは標的配列を含んでなるフラグメント、または標的配列もしくはそのフラグメントを増幅する工程;
(iii)工程(i)または(ii)のポリ核酸と、標的配列(ここで、標的配列は、配列番号1もしくは2またはその相同物よりなる)、あるいはそれらのRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、あるいはそれらの相補形態、あるいはその少なくとも20個の連続したヌクレオチドのフラグメントにハイブリダイズする少なくとも1つのポリヌクレオチドプローブとをハイブリダイズさせる工程、
(iv)形成されたハイブリッドを検出する工程、ならびに
(v)得られるシグナルを解釈し、エンテロコッカス(Enterococcus)種の存在を推定し、および/またはサンプル中のエンテロコッカス(Enterococcus)種を同定する工程、
を含んでなる。
(i)必要であれば、サンプル中のポリ核酸を遊離、単離および/または濃縮する工程;
(ii)少なくとも1つの適切なプライマー対で、16S〜23S rRNAスペーサー領域、または標的配列、または標的配列を含んでなるスペーサーの部分、または標的配列の部分を増幅する工程;
(iii)ポリ核酸と標的配列にハイブリダイズする少なくとも2つのハイブプローブ(Hybprobe)の少なくとも1つの組とをハイブリダイズさせる工程であって、
ここで、標的配列は、配列番号1もしくは2、または前記配列番号のRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、または前記配列番号の相補形態、あるいは任意の相補物、あるいはその少なくとも20個の連続したヌクレオチドのフラグメントよりなる上記工程、
(iv)工程(iii)において形成されたハイブリッドを検出する工程、
(v)工程(iv)において得られる特異なハイブリダイゼーションシグナルから、エンテロコッカス(Enterococcus)種の存在を推定し、またはサンプル中のエンテロコッカス(Enterococcus)種を同定する工程、
を含んでなる。
(i)必要であれば、サンプル中のポリ核酸を遊離、単離および/または濃縮する工程;
(ii)標識されたプライマー対で、標的配列、またはその部分を増幅する工程;
(iii)ポリ核酸と、間に25未満のヌクレオチドを伴って前記標識されたプライマーに隣接し、配列番号1もしくは2、または前記配列番号1もしくは2のRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、または前記配列番号1もしくは2の相補形態、あるいは任意の相補物、あるいはその少なくとも20個の連続したヌクレオチドのフラグメントにハイブリダイズする少なくとも1つのハイブプローブ(Hybprobe)とをハイブリダイズさせる工程、
(iv)形成されたハイブリッドを検出する工程、
(v)工程(iv)において得られるシグナルから、エンテロコッカス(Enterococcus)種の存在を推定し、および/またはサンプル中のエンテロコッカス(Enterococcus)種を同定する工程、
を含んでなる。
・第1に、必要であれば、サンプル中に存在する核酸を、増幅および/またはハイブリダイゼーションに利用可能な状態にする。
・第2に、核酸が存在するならば、以下に記載のように、1つもしくは別の標的増幅システムで増幅する。通常、増幅は、以後のハイブリダイゼーションシグナルを増強するのに必要である。
・第3に、サンプル中に存在する核酸または得られる増幅された産物を、目的の生物体の検出を可能にする1つもしくはそれ以上のプローブ(DNA−、RNA−、変性もしくは修飾されたプローブ)が固定化されたLiPAストリップと接触させ、ハイブリダイゼーションを進行させる。
・最後に、都合の良い、かつ適合性のある検出システムを使用してハイブリッドを検出する。観察されるハイブリダイゼーションシグナルまたはパターンから、特定の生物学的サンプルにおいてスクリーニングされた1種もしくはいくつかの生物体の有無を推測することができる。
(i)必要であれば、サンプル中のポリ核酸を遊離、単離および/または濃縮する工程;
(ii)必要であれば、少なくとも1つの適切なプライマー対で、16S〜23S rRNAスペーサー領域、またはその部分を増幅する工程;
(iii)ポリ核酸と、配列番号1もしくは2、または前記配列番号1もしくは2のRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、または前記配列番号1もしくは2の相補形態、あるいは任意の相同物、あるいはその少なくとも20個の連続したヌクレオチドのフラグメントよりなる標的配列にハイブリダイズする少なくとも1つのプローブとをハイブリダイズさせる工程、
(iv)工程(iii)において形成されたハイブリッドを検出する工程;
(v)工程(iv)において得られる異なるハイブリダイゼーションシグナルからサンプル中に存在する微生物を同定する工程、
を含んでなる。
・配列番号1もしくは2よりなる標的配列、前記配列番号1もしくは2のRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、前記配列番号1もしくは2の相補形態、またはそれらのいずれかの相同物にハイブリダイズする少なくとも1つのポリヌクレオチド;
・ハイブリダイゼーション緩衝液、または前記緩衝液を生成するのに必要な成分
を含んでなる。
・25ヌクレオチド未満、好ましくは、5ヌクレオチド未満で相互に隣接し、配列番号1もしくは2よりなる標的配列、前記配列番号1もしくは2のRNA形態(ここで、TはUによって置き換えられる)、前記配列番号1もしくは2の相補形態、またはそれらのいずれかの相同物にハイブリダイズする2つのハイブプローブ(Hybprobe)の少なくとも1つの組;
・ハイブリダイゼーション緩衝液、または前記緩衝液を生成するのに必要な成分
を含んでなる。
・56個のエンテロコッカス・ファエカリス(Enterococcus faecalis)単離物、
・50個のエンテロコッカス・ファエシウム(Enterococcus faecium)単離物、
・異なる微生物の56個の株
よりなる162個の細菌単離物のコレクションを使用した。
1/.純培養物由来のDNA
純培養物由来のDNAを調製するために、異なる精製方法を使用することができる:
・リソスタフィン(5μg/μl)で1時間、37℃での溶解およびQIAamp血液DNA単離キット(キアゲン(Qiagen))による精製
・ピッチャー(Pitcher)らの方法(1989)
・MagNAPure器具上のMagNAPure LC DNA単離キットIII(細菌、真菌)。LBプレートまたはスレート上O/Nで増殖させた細菌細胞を、−20℃での保存のために100〜1000μl TE pH8に懸濁させた。製造者の推奨に従って、2μl〜20μlを抽出のために使用した。
・QIAamp DNAミニキット(カタログ番号51306−キアゲン(QIAGEN))。リゾチームおよびリソスタフィンを使用して、培養物を酵素的に前処理した。
血液サンプルを通気血液培養ボトル(BacT/ALERT FA)に播種し、BacT/Alert 3Dシステム(オルガノン・テクニカ(Organon Teknika))中、37℃、陽性になるまでインキュベートした。暗緑色から黄色への色の変化によって、陽性をモニターした。
キットLC−ファストスタート(LC−FastStart)DNAマスター(Master)ハイブリダイゼーションプローブ(カタログ番号3003248または2239272)の製造者の指示に従って:
・精製、濃縮、および阻害剤の非存在について、PCRに適切な任意のサンプル材料を使用することができる;
・プライマーは、それぞれ0.3〜1μMの最終濃度であるべきである;
・それぞれ0.2μM、または2倍の最終濃度のハイブプローブ(Hybprobe);
・MgCl2の濃度は最適化されるべきであり、1〜5mMに変動し得る;
・そして、ネガティブコントロールを稼動させるべきである。
1/包括性
合計で、E.ファエカリス(E.faecalis)として回収された47個の単離物を試験した。すべて定量曲線(Ct範囲15.5〜28.4)を生成し、44個は約58℃の融解ピークを有した(Tm範囲57.4℃〜58.3℃、平均Tm=57.9℃)。
・1個の単離物は二重ピーク(一方はE.ファエカリス(E.faecalis)であり、一方はE.ファエシウム(E.faecium)である)を生じた。
・3個の単離物は、約58℃の融解ピークを有するE.ファエカリス(E.faecalis)として反応した。
・他の3つの単離物は、増幅曲線も融解曲線も与えなかったが、ゲル上では陽性として反応したため、それらはエンテロコッカス(Enterococcus)属に属するが、非E.ファエカリス(non−E.faecalis)/非E.ファエシウム(non−E.faecium)単離物である可能性が最も高い。
50を超える異なる細菌種について試験し(マイコバクテリア(Mycobacteria)、シュードモナス(Pseudomonas)、連鎖球菌(Streptococci)など)、また若干の真菌についても試験した。試験した生物体のうち、アッセイにより定量曲線または融解ピークを生じたものは認められなかった。
包括性および交差確認試験の結果を以下にまとめる。すべてのE.ファエシウム(E.faecium)およびE.ファエカリス(E.faecalis)単離物は適切に同定かつ識別され、交差反応は生じないと結論付けることができる。
41個のすべての陽性血液培養物は陽性のPCRを生じた。全体的に、陽性の血液培養ボトルについて、得られた最小Ct値は18であり、最大Ct値は25であった。Tm値は極めて類似しており、すべてのE.ファエカリス(E.faecalis)単離物では58℃に近く、E.ファエシウム(E.faecium)単離物では53℃に近かった。
・すべてのE.ファエカリス(E.faecalis)またはE.ファエシウム(E.faecium)は検出され(Ctおよび融解曲線)、他の腸球菌(Enterococci)を含む他の生物体から識別される。
・試験された異なる多くの微生物由来の他の生物体、またはヒトDNAとによって観察される交差反応は認められない。
Claims (6)
- 2つまたは3つのポリヌクレオチドプローブの組であって、前記プローブは、配列番号1もしくは2または配列番号1もしくは2に対して90%より高い同一性を有するヌクレオチド配列、あるいはTがUによって置き換えられているそれらのRNA形態、あるいはそれらの相補形態に特異的にハイブリダイズし、前記プローブは少なくとも10ヌクレオチドの長さを有し、前記プローブ間には25個以下のヌクレオチドが存在するものであって、配列番号29および68;34および69;35および73;53および69;53および72;55および73;56および73;82および73;36、56および73;36、82および73からなる群より選択される、E.ファエカリス(E.faecalis)および/またはE.ファエシウム(E.faecium)の同定のためのポリヌクレオチドプローブの組。
- 請求項1記載のポリヌクレオチドプローブの組を含んでなる、組成物。
- (i)サンプル中のポリ核酸と、請求項1に記載したポリヌクレオチドプローブの組とをハイブリダイズさせる工程、
(ii)形成されたハイブリッドを検出する工程、ならびに
(iii)得られたシグナルを解釈し、サンプル中のE.ファエカリス(E.faecalis)および/またはE.ファエシウム(E.faecium)種の存在を推定する工程、
を含んでなる、サンプル中のE.ファエカリス(E.faecalis)および/またはE.ファエシウム(E.faecium)種の検出および/または同定のための方法。 - 工程(i)の前に、サンプル中のポリ核酸を遊離、単離および/または濃縮する工程をさらに含む、請求項3記載の方法。
- 工程(i)の前に、少なくとも1つのプライマー対で、16S〜23S rRNAスペーサー領域、あるいは標的配列を含んでなるフラグメント、または標的配列もしくはそのフラグメントを増幅する工程をさらに含み、該プライマー対が配列番号3、4、5、6、7、8、9、10または11およびそれらの配列に対して90%より高い同一性を有するヌクレオチド配列よりなる群から選択される順方向ポリヌクレオチド、ならびに配列番号12、13、14、15、16、17、18、19、20または21およびそれらの配列に対して90%より高い同一性を有するヌクレオチド配列よりなる群から選択される逆方向ポリヌクレオチドの組み合わせよりなる、請求項3または4記載の方法。
- 以下の成分:
・請求項1記載の2つまたは3つのポリヌクレオチドプローブの組
・ハイブリダイゼーション緩衝液、または前記緩衝液を生成するのに必要な成分
を含んでなる、エンテロコッカス(Enterococcus)種の検出および/または同定のためのキット。
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