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JP7716995B2 - 試料中のTrichomonas vaginalisの存在を決定する際に使用するためのオリゴヌクレオチド - Google Patents
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JP7716995B2 - 試料中のTrichomonas vaginalisの存在を決定する際に使用するためのオリゴヌクレオチド - Google Patents

試料中のTrichomonas vaginalisの存在を決定する際に使用するためのオリゴヌクレオチド

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年7月3日に出願された仮出願第62/870,308号に対する米国特許法第119条(e)に基づく優先権の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
配列表
ファイルDIA.0106.02_PCT_ST25に記述された配列表は、サイズが38キロバイトであり、2020年6月25日に作成され、参照により本明細書に組み込まれる。
Trichomonas vaginalisは、最も一般的で治療可能な性感染症のうちの1つであるトリコモナス症を引き起こす寄生原生動物である。世界中で、T.vaginalisは、通常、直接の人と人との接触によって、年間約1億8000万人に感染しており、最も一般的な性感染症(STD)の動作主にしている。米国では、T.vaginalisは年間推定700万人に感染していると考えられている。その有病率にもかかわらず、積極的な管理または予防プログラムはない。女性の感染症は、膣炎、尿道炎、子宮頸管炎を引き起こすことが知られている。合併症としては、早産、低出生体重児、早期破水、中絶後および子宮摘出後の感染症が挙げられる。骨盤内炎症性疾患、卵管性不妊症、および子宮頸がんとの関連が報告されている。Trichomonas vaginalisはまた、HIVおよび他のSTD動作主における感染の補因子としても関与している。この生物はまた、産道を通過する間に新生児に渡される可能性がある。男性の場合、トリコモナス症の症状としては、尿道異常分泌物、尿道狭窄、精巣上体炎、尿意切迫感、および排尿時灼熱痛が挙げられる。女性では、T.vaginalis感染症の10~50%は無症候性であると推定されている。この数は、男性の方が多いと思われる。
その相対的な有病率と他のSTDとの関連を考えると、トリコモナス症を効果的に診断することへの関心が高まっている。細胞培養は、T.vaginalisの臨床的検出のための現在の「絶対的基準(gold standard)」とみなされている。しかしながら、その比較的繊細な性質のために、生物の培養は技術的に困難であり、最大の感度を得るには通常最大7日かかる。それでも、細胞培養法の感度は約85~95%と推定されている。
オリゴヌクレオチドおよび組成物、ならびにT.vaginalisの多相(二相を含む)増幅および/または検出のためにオリゴヌクレオチドおよび組成物を使用する方法が記載されている。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドおよび組成物、ならびにオリゴヌクレオチドおよび組成物を使用する方法は、試料中のT.vaginalisを増幅および/または検出するために記載されている。多相増幅では、標的核酸配列の少なくとも一部分を、標的核酸配列の指数関数的増幅を支持しない条件下で第1相の増幅反応に供する。第1相の増幅反応は、第1の増幅産物を生成し、これを、その後に第1の増幅産物の指数関数的増幅を可能にする条件下で第2相の増幅反応に供し、それにより、第2の増幅産物を生成する。多相増幅は、単相形式と比較して、分析物濃度の下限で改善された感度および精度をもたらす。多相増幅は、精度および検出時間の短縮の両方の点で優れた性能を発揮する。
いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列の多相増幅は、
a)T.vaginalis標的核酸配列を含有するか、または含有することが疑われる試料を、標的捕捉混合物と接触させることであって、標的捕捉混合物が、RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド(プロモータープライマー)、および任意選択的に標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)を含んで、前増幅ハイブリッドを形成する、接触させることと、
b)前増幅ハイブリッドを単離することと、
c)前増幅ハイブリッドを第1相の増幅混合物と接触させることであって、第1相の増幅混合物が、非RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド(非プロモータープライマー)、逆転写酵素、RNAポリメラーゼ、dNTP、およびNTPを含み、第1相の増幅混合物が、指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如している、接触させることと、
d)実質的に等温の転写関連増幅反応において、線形増幅を支持して、第1の増幅産物を形成する条件下で、前増幅ハイブリッドの標的核酸配列の少なくとも一部分を増幅することと、
e)第1の増幅産物を第2相の増幅混合物と接触させることであって、第2相の増幅混合物が、RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド、または第1相の増幅混合物に欠如している指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を含む、接触させることと、
f)実質的に等温の転写関連増幅反応において、第1の増幅産物を指数関数的に増幅して、第2の増幅産物を生成することと、
g)第2の増幅産物を検出することと、を含む。
いくつかの実施形態では、第2相の増幅混合物は、検出オリゴヌクレオチドを含有する。
いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列は、配列番号173によって表されるT.vaginalis 16S rRNAヌクレオチド配列の一部分を含有するヌクレオチド配列、またはその相補体を含む。
いくつかの実施形態では、標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)は、標的核酸配列の領域に相補的な標的特異的(TS)配列と、固定化捕捉プローブ結合領域と、を含む。固定化捕捉プローブ結合領域は、核酸配列であり得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号39、40、もしくは41のヌクレオチド配列、またはそれらの相補体を含む。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号1、2、もしくは3のヌクレオチド配列、またはそれらの相補体を含む。
いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、3’標的特異的配列およびRNAポリメラーゼプロモーター配列を含む5’プロモーター配列を含む、増幅オリゴヌクレオチドである。3’標的特異的配列は、標的核酸の領域(プロモータープライマー結合部位)に対して相補的な領域を含有し、標的核酸にハイブリダイズする。プロモータープライマーは、標的核酸中のその標的配列(プロモータープライマー結合部位)に結合し、RNAまたはDNA依存性ポリメラーゼによるRNAまたはDNAの鋳型依存性合成を開始することができる。プロモーター配列は、T7プロモーター配列であり得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、配列番号42、43、44、45、46、47、または48のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、または12を含む。
いくつかの実施形態では、前増幅ハイブリッドは、プロモータープライマーにハイブリダイズした標的核酸を含む。いくつかの実施形態では、前増幅ハイブリッドは、TCOおよびプロモータープライマーのそれぞれにハイブリダイズした標的核酸を含む。いくつかの実施形態では、前増幅ハイブリッドを単離することは、固体支持体を使用して前増幅ハイブリッドを捕捉することを含む。いくつかの実施形態では、固体支持体は、固定化捕捉プローブを含む。固体支持体は、磁気的に引き付け可能な粒子であり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、前増幅ハイブリッドを単離することは、標的核酸にハイブリダイズしていないプロモータープライマーを除去することを含む。
いくつかの実施形態では、非プロモータープライマー(NT7プライマーとも称される)は、プロモータープライマー末端の下流で、プロモータープライマーの伸長のcDNA産物中のその標的配列に特異的に結合する増幅オリゴヌクレオチドである。プロモータープライマーは、非プロモータープライマーと組み合わされて、増幅対を形成し、一緒に標的核酸の一部分を増幅するように構成される。非プロモータープライマーは、プロモータープライマーのRNAポリメラーゼプロモーター配列を欠いている。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号49、50、51、52、53、54、または55のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号13、14、15、16、17、18、または19のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、第1相の等温の転写関連増幅反応中、標的核酸を鋳型として使用して、その標的配列の標的核酸に特異的に結合したプロモータープライマーを逆転写酵素(RT)によって伸長させて、cDNAコピーを作製する。次いで、cDNAを鋳型として使用して、非プロモータープライマーを酵素的に伸長させて、二本鎖DNAを生成する。次に、二本鎖DNAは、プロモータープライマーによって提供されるRNAポリメラーゼプロモーターからのRNA転写の鋳型として機能する。次いで、非プロモータープライマーは、RNAに結合し、逆転写酵素によって伸長されて、第1の増幅産物をもたらす。追加のプロモータープライマーの不在下では、指数関数的増幅は生じない。次いで、第1の増幅産物を第2相の増幅混合物と接触させて、指数関数的な第2相の増幅を開始する。
いくつかの実施形態では、第1相および第2相の等温の転写関連増幅反応の各々は、RNAポリメラーゼおよび逆転写酵素を含む。いくつかの実施形態では、逆転写酵素は、内因性RNase H活性を含む。
いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、第2の増幅産物に存在する核酸塩基配列に相補的な標的特異的(TS)配列を含む。検出オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、10以上の核酸塩基の長さである。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、10~30の核酸塩基の長さである。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、検出可能な分子を含有する。いくつかの実施形態では、検出可能な分子は、フルオロフォアを含む。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、フルオロフォアおよびクエンチャーを含有する。検出オリゴヌクレオチドは、Torchであり得るが、これに限定されない。検出オリゴは、DNA、RNA、またはDNAとRNAとの組み合わせであり得る。検出オリゴヌクレオチドはまた、メトキシRNAが含まれるが、これに限定されない、1つ以上の修飾ヌクレオチドを有することができる。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号56、57、58、59、60、61、または62のヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、または28のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、T.vaginalisの多相増幅の第1相の増幅に使用するのに好適な組成物は、(a)任意選択的な標的捕捉オリゴヌクレオチド、(b)T.vaginalis標的核酸配列の第1の部分にハイブリダイズしたプロモータープライマー、(c)非プロモータープライマー、および(d)線形第1相の増幅反応中の標的核酸の増幅に必要であるが、標的核酸配列の指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如している追加の構成要素を含む。いくつかの実施形態では、指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如しているのは、追加の(遊離)プロモータープライマーである。いくつかの実施形態では、第1相の増幅は、標的核酸にハイブリダイズしていないプロモータープライマーを欠如している。追加の構成要素には、RNA依存性DNAポリメラーゼ、RNAポリマー、dNTP、NTP、緩衝液、および塩のうちの1つ以上が含まれ得る。
いくつかの実施形態では、T.vaginalisの多相増幅の第2相またはその後の相の増幅で使用するのに好適な組成物は、(a)第1の増幅産物、(b)プロモータープライマー、(c)非プロモータープライマー、(d)指数関数的な第2相の増幅反応中の標的核酸の増幅に必要な他の必要な構成要素を含む。追加の構成要素には、RNA依存性DNAポリメラーゼ、RNAポリマー、dNTP、NTP、緩衝液、および塩のうちの1つ以上が含まれ得る。
いくつかの実施形態では、T.vaginalisの多相増幅および/または検出のための方法が記載される。方法は、
(a)標的核酸配列の第1の部分へのプロモータープライマーのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、T.vaginalis標的核酸を含有するか、または含有することが疑われる試料を、標的核酸配列の第1の部分に特異的なプロモータープライマーと接触させ、それにより、第1の増幅オリゴヌクレオチドおよび標的核酸配列を含む前増幅ハイブリッドを生成することと、
(b)固体支持体への標的捕捉およびそれに続く洗浄によって前増幅ハイブリッドを単離して、工程(a)で標的核酸配列の第1の部分にハイブリダイズしなかったプロモータープライマーのいずれも除去することと、
(c)第1相の実質的に等温の転写関連増幅反応において、その線形増幅は支持するが、その指数関数的増幅は支持しない(すなわち、第1相の増幅反応混合物が、第1の増幅産物の指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如している)条件下で、工程(b)で単離された前増幅ハイブリッドの標的核酸配列の少なくとも一部分を、第1相の増幅反応混合物中で、増幅し、それにより、第1の増幅産物を含む反応混合物をもたらすことと、
(d)第1の増幅産物を含む反応混合物を、第1の増幅産物の指数関数的増幅に必要であるが、第1の増幅産物を含む反応混合物には欠如している少なくとも1つの構成要素と組み合わせて、第2相の増幅反応混合物を生成することと、
(e)実質的に等温の転写関連増幅反応において、第2相の増幅混合物中の第1の増幅産物を指数関数的に増幅して、第2の増幅産物を生成することと、
(f)任意選択的に第2の増幅産物を検出することと、を含む。
いくつかの実施形態では、第1の増幅産物の指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素は、プライマープロモーター(例えば、標的核酸とハイブリダイズし、前増幅ハイブリッドの一部として単離したプロモータープライマーに加えて、プロモータープライマー)を含む。いくつかの実施形態では、工程(c)の第1の増幅産物は、試料中の標的核酸配列と同じ極性を有するcDNA分子であり、工程(e)の第2の増幅産物は、RNA分子である。第2の増幅産物は、配列特異的検出プローブを使用して検出することができる。配列特異的検出プローブは、第2の増幅産物にハイブリダイズするときに検出可能なシグナルを生成する立体配置高感度プローブであり得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、工程の配列特異的検出プローブは、蛍光標識された配列特異的ハイブリダイゼーションプローブである。検出することは、一定の時間間隔で実施することができる。いくつかの実施形態では、検出することは、リアルタイムで実施される。いくつかの実施形態では、第2の増幅産物を検出することは、線形検量線を使用して試料中の標的核酸配列を定量化することを含む。
いくつかの実施形態では、記載されたオリゴヌクレオチド、組成物、および方法を使用して、試料中中に存在するT.vaginalis 16SrRNAを、10細胞/ml以下、1細胞/ml以下、0.1細胞/ml以下、または0.01細胞/ml以下のコピーで検出することができる。いくつかの実施形態では、記載されたオリゴヌクレオチド、組成物、および方法を使用して、0.002細胞/ml以上を有する試料中のT.vaginalis 16SrRNAを検出することができる。いくつかの実施形態では、記載されたオリゴヌクレオチドを使用する検出率は、T.vaginalisが試料中に0.002細胞/ml以上で存在する場合、90%以上または95%以上である。
いくつかの実施形態では、記載されたオリゴヌクレオチド、組成物、および方法は、多重多相反応におけるT.vaginalisの増幅および/または検出に使用するのに好適である。多重多相反応を使用して、T.vaginalisならびに1つ以上の他の標的配列および/または生物を検出することができる。いくつかの実施形態では、CV/TV多重アッセイが記載されている。CV/TV多重アッセイは、C.albicans、C.tropicalis、C.dubliniensis、C.parapsilosis、C.glabrata、およびT.vaginalisの捕捉、増幅、および検出のためのオリゴヌクレオチドを含有する。
多相(二相を含む)順転写媒介増幅(TMA)を示すフローチャートである。この実施形態では、T7プロモーターを含有する増幅プライマー(「T7プライマー」)は、標的捕捉中に標的核酸配列にハイブリダイズし、続いて過剰のT7プライマーを除去する。増幅プロセスは、少なくとも2つの異なる相に分けられる。第1の相では、追加のT7プライマー(RT:逆転写酵素、T7:T7 RNAポリメラーゼ)を除いて、必要な増幅試薬および酵素試薬(それぞれ、ARおよびER)のすべてとともにNT7プライマーが導入される。逆転写酵素の存在下で、標的にハイブリダイズしたT7プライマーが伸長され、cDNAコピーを作製し、標的RNA鋳型を、RTのRNase H活性によって分解される。その後に、NT7プライマーは、cDNAにハイブリダイズして、次いで伸長し、T7プライマーのプロモーター領域を充填し、活性二本鎖鋳型を作製する。次いで、T7ポリメラーゼは、鋳型から複数のRNA転写産物を生成する。その後に、NT7プライマーは、RNA転写産物にハイブリダイズし、伸長し、標的RNA鋳型の無プロモーターcDNAコピーを生成する。RNA鎖は、RTのRNase活性によって分解される。1相増幅混合物中には利用可能な追加のT7プライマーがないため、反応はそれ以上進行することができない。次いで、第2相は、T7プライマーの添加で開始されるため、1相で生成されたcDNAプールの指数関数的増幅が開始される。
開示を明確にするために、また限定するものではなく、本発明の詳細な説明は、以下のサブセクションに分けられる。
A.定義
本明細書において参照される特許、出願、公開出願、および他の刊行物はすべて、それらの全体が参照によって組み込まれる。異なる内容が異なる時間に同じ引用に関連付けられる可能性がある限り、有効出願日の引用に関連付けられた内容を意味する。有効出願日とは、引用が開示される最も早い優先日を意味する。文脈から明らかでない限り、本発明の任意の要素、実施形態、工程、特徴または態様は、他の任意のものと組み合わせて実施することができる。本発明のこの節に記載されている定義が、参照により本明細書に組み込まれる特許、出願、公開出願、および他の刊行物に記載されている定義に反するか、またはそうでなければ矛盾する場合、この節に記載されている定義が、参照により本明細書に組み込まれる定義に優先する。
本明細書で使用する場合、「a」または「an」は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味する。
本明細書および特許請求の範囲全体を通して、近似の言語を適用して、それが関連する基本的な機能の変化をもたらすことなく許容できる程度に変化する可能性のある任意の定量的または定性的表現を修飾することができる。したがって、「約」または「およそ」などの用語によって修飾された値は、特定の正確な値に限定されるものではなく、特定の値とは異なる値を含み得る。いくつかの実施形態では、約またはおよそは、わずかな変動および/または5%未満の変動を示す。
「試料」は、対象となる分析物、例えば、微生物、ウイルス、遺伝子などの核酸(例えば、標的核酸)、または分析物中の核酸配列もしくは分析物に由来する核酸配列を含むその構成要素を含有するか、または含有することが疑われる検体または物質である。試料は、任意の起源に由来するものであり、例えば、生体検体、臨床検体、および環境源であるが、これらに限定されない。生体検体としては、分析物または分析物中の核酸もしくは分析物に由来する核酸を含有し得る生きているか、または死んだ生物に由来する組織または材料が挙げられるが、これらに限定されない。生体試料の例としては、呼吸器組織、滲出液(例えば、気管支肺胞洗浄)、生検、喀痰、気管吸引物、唾液、粘液、末梢血、血漿、血清、リンパ節、脳脊髄液、胃腸組織、糞便、尿、泌尿生殖器、体液、組織または材料、および性器病変、肛門性器病変、口腔病変、粘膜皮膚病変、皮膚病変、眼病変またはそれらの組み合わせからの、またはそれらに由来する生検が挙げられるが、これらに限定されない。環境試料の例には、水、氷、土壌、スラリー、破片、バイオフィルム、大気粒子、およびエアロゾルが含まれるが、これらに限定されない。試料は、例えば、培養培地中の細胞および組織の成長から生じる馴化培地を含む、インビトロ細胞培養成分の試料も含んでもよい。試料は、濾過、遠心分離、沈降、またはマトリックスもしくは支持体などの培地への付着を使用することによって試料を処理することから得られるもののような、処理された検体または材料であってもよい。試料の他の処理には、組織、細胞凝集体、または細胞を物理的または機械的に破壊して、酵素、緩衝液、塩、界面活性剤などの他の構成要素を含有し得る溶液中に核酸を含む細胞内構成要素を放出するための処理が含まれ得るが、これらに限定されない。
「接触させること」という用語は、2つ以上の構成要素を一緒にすることを意味する。接触させることは、すべての構成要素を流体または半流体混合物中で混合することによって達成することができる。接触させることは、1つ以上の構成要素が、固体組織切片または基板などの固体表面上の1つ以上の他の構成要素と物理的に接触するときに達成することができる。
「核酸」は、標準的なホスホジエステル結合または他の結合によって共有結合された、窒素含有複素環式塩基もしくは塩基類似体を有するヌクレオシドまたはヌクレオシド類似体を含むオリゴヌクレオチドを含むポリヌクレオチド化合物を指す。核酸は、RNA、DNA、キメラDNA-RNAポリマーまたはそれらの類似体を含む。核酸において、骨格は、糖-ホスホジエステル結合、ペプチド-核酸(PNA)結合(PCT公開第WO95/32305号)、ホスホロチオエート結合、メチルホスホネート結合、またはそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む、さまざまな結合から構成され得る。核酸の糖部分は、限定されないが、リボース、デオキシリボース、または置換、例えば、2’メトキシもしくは2’ハロゲン化物(例えば、2’-F)置換を有する同様の化合物であり得る。窒素塩基は、限定されないが、従来の塩基(A、G、C、T、U)、その類似体(例えば、イノシン、The Biochemistry of the Nucleic Acids 5-36,Adams et al,ed.,11th ed.,1992)であってもよく、これは、プリンまたはピリミジン塩基の誘導体(例えば、N4-メチルデオキシグアノシン、デアザ-またはアザ-プリン、デアザ-またはアザ-ピリミジン、さまざまな化学的位置のいずれかに改変または置き換え置換基を有するピリミジンまたはプリン、例えば、2-アミノ-6-メチルアミノプリン、O6-メチルグアニン、4-チオ-ピリミジン、4-アミノ-ピリミジン、4-ジメチルヒドラジン-ピリミジン、およびO4-アルキル-ピリミジン、またはピラゾロ-化合物、例えば、非置換または3-置換ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン;米国特許第5,378,825号、同第6,949,367号、およびPCT公開第WO93/13121号)であってもよい。核酸は、骨格が1つ以上の位置に窒素塩基を有しない「非塩基性」位置を含んでもよく(米国特許第5,585,481号)、例えば、1つ以上の非塩基性位置は、別個のオリゴヌクレオチド配列を一緒に結合するリンカー領域を形成し得る。核酸は、従来のRNAおよびDNAに見られるような従来の糖、塩基、および結合のみを含んでもよいか、または従来の成分および置換(例えば、2’メトキシ骨格によって結合された従来の塩基、もしくは従来の塩基と1つ以上の類似体との混合物を含有するポリマー)を含んでもよい。本用語には、糖立体配置を模倣するRNA中にロックされた二環式フラノース単位を有する1つ以上のLNAヌクレオチドモノマーを含有する「ロックド核酸」(LNA)が含まれ、これは、ssRNA、ssDNA、またはdsDNA中の相補的配列に対するハイブリダイゼーション親和性を増強する(Vester et al.,2004,Biochemistry43(42):13233-41)。核酸は、修飾された塩基を含み得る。修飾された塩基は、核酸の機能または挙動を変更し得る。特に特許請求の範囲における「配列番号Xの配列」への言及は、別に示さない限り、対応する配列表に記載の塩基配列を指し、骨格(例えば、RNA、2’-O-Me RNA、もしくはDNA)の同一性または塩基修飾(例えば、シトシン残基のメチル化)を必要としない。
「標的核酸」または「標的」は、標的核酸配列を含有する核酸である。「標的核酸配列」、「標的配列」、または「標的領域」は、増幅される、T.vaginalisなどの標的生物のヌクレオチド配列を含む特定のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド配列である。標的配列またはその相補体は、ハイブリダイズして、標的核酸の増幅および/または検出に使用されるオリゴヌクレオチド、増幅オリゴヌクレオチド、および/または検出オリゴヌクレオチドを捕捉する配列を含有する。標的核酸は、増幅されなくてもよい標的配列以外の他の配列を含んでもよい。標的核酸は、DNAまたはRNAであってもよく、一本鎖または二本鎖のいずれかであってもよい。標的核酸は、ゲノム核酸、rRNAなどの転写された核酸、またはゲノム核酸もしくは転写された核酸に由来する核酸であり得るが、これらに限定されない。
「オリゴヌクレオチド」、「オリゴマー」、または「オリゴ」は、一緒に結合した2つ以上のヌクレオシドサブユニットまたは核酸塩基サブユニットから構成されたポリマーである。オリゴヌクレオチドは、DNAおよび/またはRNAならびにこれらの類似体であり得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、5~15ntの下限および50~500ntの上限を有するサイズ範囲にある。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、10~100nt、10~90nt、10~80nt、10~70nt、または10~60ntのサイズ範囲にある。オリゴヌクレオチドは、野生型染色体DNAまたはそのインビボ転写産物からはならない。オリゴヌクレオチドは、任意の周知のインビトロの化学的または酵素的方法を使用することによって合成的に作製することができ、標準的な方法、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用することによって合成後に精製することができる。オリゴヌクレオチドには、RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド(プロモータープライマーとも称される、例えば、T7プライマー)、非RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド(例えば、NT7プライマー、非プロモータープライマーとも称される)、検出プローブオリゴヌクレオチド(検出オリゴまたは検出プローブとも称される、例えば、Torch)、および標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCオリゴ)が含まれることが記載されている。N7およびNT7プライマーはプライミングオリゴヌクレオチドであり、「増幅オリゴヌクレオチド」と称されることがある。
ヌクレオシドサブユニットの糖基は、リボース、デオキシリボース、およびそれらの類似体であり得、これには、例えば、メトキシRNAが挙げられるが、これに限定されない、2’-置換を有するリボヌクレオシドが含まれる。(2’置換を有するヌクレオシドサブユニットを含み、検出プローブ、捕捉プローブ、および/または増幅オリゴヌクレオチドとして有用なオリゴヌクレオチドは、Beckerら、Method for Amplifying Target Nucleic Acids Using Modified Primers」、米国特許第6,130,038号によって開示されている。)ヌクレオシドサブユニットは、ホスホジエステル結合、修飾された結合などの結合によって、またはオリゴヌクレオチドのその相補的標的核酸配列へのハイブリダイゼーションを妨げない非ヌクレオチド部分によって結合され得る。修飾された結合には、標準的なホスホジエステル結合が、ホスホロチオエート結合またはメチルホスホネート結合などの異なる結合で置き換えられている結合が挙げられる。核酸塩基サブユニットは、例えば、DNAの天然のデオキシリボースリン酸骨格を、カルボキシメチルリンカーによって中央の二級アミンに核酸塩基サブユニットを結合する2-アミノエチルグリシン骨格などの疑似ペプチド骨格で置き換えることによって結合することができる。(擬似ペプチド骨格を有するDNA類似体は、一般に「ペプチド核酸」または「PNA」と呼ばれ、Nielsenら、「Peptide Nucleic Acids」、米国特許第5,539,082号によって開示されている。)オリゴヌクレオチドまたはオリゴマーの他の非限定的例。修飾オリゴヌクレオチドがストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下または増幅条件下で標的核酸にハイブリダイズすることができるという条件で、任意の核酸類似体が本開示によって企図される。検出プローブの場合、修飾オリゴヌクレオチドはまた、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で標的核酸に優先的にハイブリダイズすることができなければならない。記載されたオリゴヌクレオチドは、T.vaginalisもしくはCandida標的核酸またはT.vaginalisもしくはCandida標的核酸に由来する核酸配列に特異的にハイブリダイズするように構成される。
配列同一性は、Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0(Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.)のBESTFIT、FASTA、およびTFASTAなどのアルゴリズムを使用し、デフォルトのギャップパラメータを使用して配列を整列させることによって、または検査および最良の整列(すなわち、比較ウィンドウ全体にわたる最高の配列類似性の割合をもたらす)によって、決定することができる。配列同一性の割合は、比較ウィンドウ全体にわたって2つの最適に整列された配列を比較し、両方の配列で同一の残基が生じる位置の数を決定して、マッチした位置の数をもたらし、比較ウィンドウ内のギャップ(すなわち、ウィンドウサイズ)を計数せずにマッチした位置の数をマッチした位置およびミスマッチの位置の総数で割り、結果に100を掛けて、配列同一性の割合をもたらすことによって計算される。別段の指示がない限り、2つの配列間の比較ウィンドウは、2つの配列のうちのより短い方の全長によって定義される。
「相補性」という用語は、従来のワトソン・クリックまたは他の非従来型のいずれかによって、ポリヌクレオチドが別のポリヌクレオチド配列と水素結合を形成する(ハイブリダイズする)能力を指す。相補性パーセントは、第2の核酸配列と水素結合(例えば、ワトソン・クリック塩基対合)を形成することができる第1の核酸配列内の連続鎖中の塩基の割合を示す(例えば、10個のうちの5、6、7、8、9、10個が、50%、60%、70%、80%、90%、および100%相補的である)。相補性パーセントは、同一性パーセントと同様の方法で計算される。
「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」または「ストリンジェントな条件」とは、オリゴヌクレオチドが標的核酸(例えば、T.vaginalisに由来するrRNAまたはrDNA)に優先的にハイブリダイズすることを可能にするが、密接に関連する非標的微生物に由来する核酸には優先的にハイブリダイズすることを可能にしない条件を意味する。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、プローブのGC含量および長さ、プローブ配列と試験試料中に存在し得る非標的配列の配列との間の類似性の程度、ならびに標的配列を含む因子に応じて変わり得る。ハイブリダイゼーション条件には、温度およびハイブリダイゼーション試薬または溶液の組成が含まれる。
標的核酸の「増幅」は、標的核酸配列の少なくとも一部と同一および/または相補的である標的核酸の複数のコピーをインビトロで作成するプロセスを指す。核酸増幅手順の例には、転写転写媒介増幅が挙げられる(TMA、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,399,491号、同第5,554,516号、同第5,437,990号、同第5,130,238号、同第4,868,105号、および同第5,124,246号)。
「単相増幅」は、増幅の開始時に、核酸増幅に必要なすべての構成要素が反応混合物に存在する核増幅反応を指す。単相増幅では、所望の増幅反応とともに開始される望ましくない副反応がしばしば競合し、所望の増幅反応の全体的な性能を低下させる。多重単相増幅反応において、反応混合物中に大量に存在する分析物、または全体的な増幅効率が他の分析物よりも高い分析物の増幅は、混合物中の他の分析物と過度に競合し、増幅を低下させる。
「増幅産物」は、核酸増幅反応において生成され、かつ標的核酸に由来する核酸分子であるか、または標的核酸に由来する核酸自体である。増幅産物は、標的核酸と同じまたは反対方向であり得る標的核酸配列のすべてまたは一部を含有する。
「線形増幅」は、反応中の標的核酸の量に線形比例する標的核酸の増加を生成するように設計される増幅機構を指す。例えば、転写関連反応を使用してDNA標的から複数のRNAコピーを作製することができ、コピー数の増加は、線形因子(例えば、鋳型の開始コピー×n)によって記載することができる。いくつかの実施形態では、多相増幅手順における第1相の線形増幅は、第2相の増幅反応の開始前に、標的核酸鎖またはそれらの相補体の開始数を少なくとも10倍、少なくとも100倍、または少なくとも1,000倍増加させる。線形増幅システムの例は、“T7-based Linear Amplification of DNA”(TLAD、Liu et al.,BMC Genomics,4:Art.No.19,May 9,2003を参照されたい)である。他の方法を、本明細書に開示する。したがって、「線形増幅」という用語は、標的核酸配列の指数関数的増幅をもたらさない増幅反応を指す。「線形増幅」という用語は、逆転写(RT)-PCRの場合のようにRNA分子の単一cDNA分子への転写などの、核酸鎖の単一コピーを単純に作製する方法を指すものではない。
「指数関数的増幅」は、反応中の標的核酸の量に幾何学的に比例する標的核酸の増加を生成するように設計される核酸増幅を指す。例えば、PCRは、あらゆる元の標的鎖および存在するあらゆる合成鎖に対して、1つのDNA鎖を生成する。同様に、転写関連増幅は、あらゆる元の標的鎖およびその後に合成されるあらゆる鎖に対して、複数のRNA転写物を生成する。合成された鎖がその後の増幅ラウンドにおいて鋳型として使用されるため、増幅は、指数関数的である。増幅反応は、増幅反応がそのような増加を生成するように設計されている限り、指数関数的増幅とみなされる指数関数的に増加する量の核酸を実際に生成する必要はない。
「実質的に等温の増幅」という用語は、実質的に一定の温度で実行される増幅反応を指す。反応の等温部分は、可変温度での1つ以上の工程、例えば、第1の変性工程および最終熱不活性化工程または冷却工程の前または後にあり得る。この定義は、温度の小さな変動を排除するのではなく、むしろ増幅産物を生成するために基本的に「サイクリング温度」に依存する当該技術分野で既知の他の増幅技術から等温増幅技術を区別するために使用されることが理解される。等温増幅は、例えば、PCRが加熱ならびにそれに続くプライマーのハイブリダイゼーションおよび低温での重合による変性サイクルに依存する点で、PCRとは異なる。
値の範囲の参照には、範囲内の整数、および範囲内の整数によって定義されたサブ範囲も含まれる。
B.多相増幅の方法
開示された方法はまた、核酸鋳型から複数の転写物を生成することによって標的配列を増幅する、一般に「転写関連増幅」法と称される等温増幅システムの態様を使用する。そのような方法は一般に、1つ以上の増幅オリゴヌクレオチドを使用し、そのうちの1つは、RNAポリメラーゼプロモーター配列、デオキシリボヌクレオシド三リン酸(dNTP)、リボヌクレオシド三リン酸(NTP)、ならびにRNAポリメラーゼおよびDNAポリメラーゼ活性を有する酵素を提供して、標的配列の近くに機能的プロモーター配列を生成し、次いでプロモーターから標的配列を転写する(例えば、米国特許第4,868,105号、同第5,124,246号、同第5,130,238号、同第5,399,491号、同第5,437,990号、同第5,554,516号および同第7,374,885号、ならびにPCT公開第WO1988/001302号、同第WO1988/010315号および同第WO1995/003430号)。例には、転写媒介増幅(TMA)、核酸配列ベースの増幅(NASBA)、および自家持続配列複製(3SR)が含まれる。
本明細書に開示される実施形態のうちのいくつかの理解を助けるために、以前に詳細に記載されたTMA方法(例えば、米国特許第5,399,491号、同第5,554,516号、および同第5,824,518号)を簡潔に要約する。TMAでは、増幅される配列を含有する標的核酸は、一本鎖核酸(例えば、ssRNAまたはssDNA)として提供される。二本鎖核酸(例えば、dsDNA)を一本鎖核酸に変換する任意の従来の方法を使用することができる。プロモータープライマー(例えば、T7プライマー)は、その標的配列で標的核酸に特異的に結合し、逆転写酵素(RT)は、標的鎖を鋳型として使用してプロモータープライマーの3’末端を伸長して、cDNAコピーを作製し、RNA:cDNA二本鎖をもたらす。RNase活性(例えば、RT酵素のRNase H)は、RNA:cDNA二本鎖のRNAを消化する。第2のプライマー(例えば、NT7プライマー)は、プロモーター-プライマー末端の下流で、cDNA中のその標的配列に特異的に結合する。次いで、RTは、cDNAを鋳型として使用して第2のプライマーの3’末端を伸長することによって、新たなDNA鎖を合成して、機能的プロモーター配列を含有するdsDNAを作製する。機能的プロモーターに特異的なRNAポリメラーゼは、転写を開始して、最初の標的鎖に相補的な複数(例えば、100~1000個)のRNA転写物(増幅されたコピーまたはアンプリコン)を生成する。第2のプライマーは、各アンプリコン中のその標的配列に特異的に結合し、RTは、アンプリコンRNA鋳型からcDNAを作製して、RNA:cDNA二本鎖を生成する。RNaseは、RNA:cDNA二本鎖アンプリコンRNAを消化し、プロモータープライマーの標的特異的配列は、新しく合成されたDNAのその相補的配列に結合し、RTは、プロモータープライマーの3’末端およびcDNAの3’末端を伸長させて、RNAポリメラーゼが結合する機能的プロモーターを含有し、標的鎖に相補的な追加のアンプリコンを転写するdsDNAを作製する。反応中にこれらの工程を繰り返し使用する自己触媒サイクルは、最初の標的配列の増幅を生成する。アンプリコンは、増幅中(リアルタイム検出)または反応の終点(終点検出)で、アンプリコンに含有される配列に特異的に結合するプローブを使用することによって検出することができる。結合プローブから生じるシグナルの検出は、試料中の標的核酸の存在を示す。
多相増幅手順を使用してTrichomonas vaginalisを増幅および/または検出する方法が記載される。本方法は、以下の工程を含む、試料中のT.vaginalis標的核酸配列を増幅することを含む。最初に、標的核酸配列を、標的核酸配列の指数関数的増幅を支持しない条件下で第1相の増幅反応に供する。第1相の増幅反応は、第1の増幅産物を生成し、これを、その後に第1の増幅産物の指数関数的増幅を可能にする条件下で第2相の増幅反応に供し、それにより、第2の増幅産物を生成する。
T.vaginalisの標的核酸配列は、任意のRNAまたはDNA配列であり得る。いくつかの実施形態では、標的配列は、mRNAまたはrRNA配列などのRNA配列である。いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列は、配列番号173によって表される16S rRNAヌクレオチド配列の一部を含むヌクレオチド配列、またはその相補体である。いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列は、配列番号174またはその相補体を含むか、またはそれらからなる。いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列は、配列番号175またはその相補体を含むか、またはそれらからなる。いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列は、配列番号173、174、もしくは175に存在するヌクレオチド配列またはそれらの相補体からなる。
いくつかの実施形態では、プロモータープライマーが標的とする標的配列の部分(プロモータープライマー結合部位)は、標的捕捉オリゴヌクレオチドが標的とする部分(使用される場合)とは異なる(例えば、重複しない)可能性がある。プロモータープライマー結合部位は、標的捕捉オリゴヌクレオチド結合部位と完全にまたは部分的に重複しても、同一であってもよい。いくつかの実施形態では、標的配列の増幅された領域は、標的捕捉結合部位と部分的にまたは完全に重複する。いくつかの実施形態では、標的配列の増幅された領域は、標的捕捉結合部位と重複しない。
いくつかの実施形態では、第1の増幅工程の前に、試料を、試料中の標的核酸配列の一部分へのプロモータープライマーのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、1つ以上のプロモータープライマーと接触させる。プロモータープライマーは、3’標的特異的(TS)配列、RNAポリメラーゼプロモーター配列、および任意選択で1つ以上のタグ配列を含む。RNAポリメラーゼプロモーター配列は、T7 RNAポリメラーゼなどのRNAポリメラーゼによって認識される。タグ配列は、増幅プライマー結合部位、捕捉に使用される特異的結合部位、または配列決定プライマー結合部位であり得るが、これらに限定されない。1つ以上のプロモータープライマーは、同じ標的核酸配列を標的としても、異なる標的核酸配列を標的としてもよい。異なる標的核酸配列は、同じ生物に由来しても、異なる生物に由来してもよい。
いくつかの実施形態では、第1相の増幅前に標的核酸配列を単離することが望ましい場合がある。この目的のために、試料は、標的核酸配列の一部分(TCO結合部位)への標的捕捉オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、標的捕捉オリゴヌクレオチドと接触させることができる。いくつかの実施形態では、標的核酸は、例えば、固定化捕捉プローブとの相互作用によって、固体支持体上に直接捕捉される。いくつかの実施形態では、標的核酸は、3分子複合体(前増幅ハイブリッド)のメンバーとして固体支持体上に捕捉され、標的捕捉オリゴヌクレオチドは、標的核酸および固定化捕捉プローブを架橋する。いくつかの実施形態では、固体支持体は、磁場を使用して操作することができる複数の磁性または磁化可能な粒子またはビーズを含む。標的核酸配列を単離する工程は、標的捕捉オリゴヌクレオチド:標的核酸配列ハイブリッドを洗浄して、その後の増幅を妨害し得る望ましくない構成要素を除去することを含み得る。標的核酸配列を単離する工程は、標的捕捉オリゴヌクレオチド:標的核酸配列ハイブリッドを洗浄して、標的核酸にハイブリダイズしていない過剰なプロモータープライマーを実質的に除去することも含み得る。
いくつかの実施形態では、標的核酸配列を単離する工程は、標的核酸配列へのプロモータープライマーおよびTCOのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、試料をプロモータープライマーおよびTCOと接触させることを含む。プロモータープライマーが標的とする標的配列の部分は、標的捕捉オリゴヌクレオチドが標的とする部分とは異なる(例えば、重複しない)可能性がある。プロモータープライマーが標的とする標的配列の部分は、標的捕捉オリゴヌクレオチドが標的とする部分と完全にもしくは部分的に重複しても、それと同一であってもよい。プロモータープライマーは、3’標的特異的配列、RNAポリメラーゼプロモーター配列、および任意選択で1つ以上のタグ配列を含む。いくつかの実施形態では、RNAポリメラーゼプロモーター配列は、T7 RNAポリメラーゼなどのRNAポリメラーゼによって認識される。タグ配列は、増幅プライマー結合部位、捕捉に使用される特異的結合部位、または配列決定プライマー結合部位であり得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、1つ以上の標的捕捉オリゴヌクレオチドおよび1つ以上のプロモータープライマーが、標的捕捉試薬(TCR混合物)中に提供される。1つ以上のプロモータープライマーを、1つ以上の標的核酸配列にハイブリダイズさせて、(TCOとともに)前増幅ハイブリッドを形成し、標的捕捉工程中に1つ以上の標的核酸配列とともに単離することができる。この方法の1つの利点は、標的捕捉中にプロモータープライマーを標的核酸配列にハイブリダイズさせることによって、捕捉された核酸を洗浄して、ハイブリダイズしていないプロモータープライマーを含む試料構成要素を除去することができることである。多相反応では、ハイブリダイズしていないプロモータープライマーを除去することにより、過剰なプロモータープライマーからの干渉なく第1相の増幅を生じさせることができ、それにより、多重反応に一般的な問題を実質的に低下させるか、または排除する。単相多重増幅反応では、プライマーは、互いに干渉する可能性がある。過剰なプライマーは、ユニプレックスおよび多重反応において、より容易にミスプライミング(非標的核酸にハイブリダイズ)する。さまざまな生物が各々独自のrRNAおよびオリゴヌクレオチドを有する多重反応では、ミスプライミングは、より大きな懸念事項である。多相増幅は、ストリンジェントな条件下でプロモータープライマーをその目的の標的にハイブリダイズさせ、次いで過剰なプロモータープライマーを洗い流すことによって、これらの問題に対処する。多相増幅の第1相の増幅反応に存在する結果として生じる1:1のプライマー/標的比は、ミスプライミングのレベルまたは増幅時のいかなるミスプライミングの影響も低下させながら、その後の過剰なプライマーの添加を可能にするレベルまで、標的核酸の集団を後押しすることができる。
第1相の増幅反応は、標的核酸配列の指数関数的増幅を支持しない条件下で実施される。いくつかの実施形態では、第1相の増幅反応は、線形増幅反応である。第1相の増幅反応は、典型的には、約2倍~約10,000倍の増幅を生成する。いくつかの実施形態では、第1相の増幅反応は、標的核酸配列の約10倍~約10,000倍の増幅を生成する。いくつかの実施形態では、第1相の増幅反応は、実質的に等温であり、すなわち、それは、PCRおよび他の一般的な増幅技術に特徴的な熱サイクリングを伴わない。第1相の増幅反応は、43±2℃、43±2℃、42±1℃、42±0.5℃、43±0.5℃、44±0.5℃、41~45℃、または42~44℃で実施することができる。
いくつかの実施形態では、第1相の増幅反応は、標的核酸配列を、標的核酸配列の線形増幅を支持し、その指数関数的増幅に必要とされる少なくとも1つの構成要素を欠如している第1相の増幅反応混合物(例えば、AMP混合物)と接触させることを伴う。いくつかの実施形態では、その指数関数的増幅に必要とされる少なくとも1つの構成要素は、追加のまたは過剰なプロモータープライマーである。いくつかの実施形態では、AMP反応混合物は、1つ以上の増幅酵素を含む。1つ以上の増幅酵素は、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、またはそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。DNAポリメラーゼは、RNA依存性DNAポリメラーゼ(逆転写酵素)、DNA依存性DNAポリメラーゼ、またはそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、AMP混合物は、RNase H、またはRNase H活性を有する逆転写酵素などのリボヌクレアーゼ(RNase)を含む。いくつかの実施形態では、AMP混合物は、RNase H活性を有する逆転写酵素、およびRNAポリメラーゼを含む。RNAポリメラーゼは、T7 RNAポリメラーゼであり得るが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、AMP混合物は、1つ以上の非RNAポリメラーゼプロモーター含有増幅オリゴヌクレオチド(例えば、非プロモータープライマー(すなわち、NT7プライマー))を含有する。1つ以上の非プロモータープライマーは、同じ標的核酸配列を標的としても、異なる標的核酸配列を標的としてもよい。異なる標的核酸配列は、同じ生物に由来しても、異なる生物に由来してもよい。いくつかの実施形態では、AMP混合物は、1つ以上の非プロモータープライマー、RNAポリメラーゼ、リボヌクレオチド三リン酸(NTP)、およびデオキシリボヌクレオチド三リン酸(dNTP)を含む。AMP混合物は、緩衝液、dNTP、NTP、および塩を含むがこれらに限定されない、他の構成要素をさらに含有し得る。
いくつかの実施形態では、指数関数的増幅に必要な1つ以上の構成要素が欠如しており、指数関数的増幅を阻害する作用因子が存在し、かつ/または反応混合物の温度が指数関数的増幅の助けとなるものではないため、第1相の増幅反応は、指数関数的増幅反応を支持することができない。非限定的に、指数関数的増幅に必要な1つ以上の構成要素の欠如、および/または阻害剤、および/または反応条件は、増幅オリゴヌクレオチド(例えば、プロモータープライマー、非プロモータープライマー、またはそれらの組み合わせ)、酵素(例えば、RNAポリメラーゼなどのポリメラーゼ)、ヌクレアーゼ(例えば、エキソヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼ、Cleavase、RNase、ホスホリラーゼ、グリコシラーゼなど)、酵素補因子、キレート剤(例えば、EDTAまたはEGTA)、リボヌクレオチド三リン酸(NTP)、デオキシリボヌクレオチド三リン酸(dNTP)、Mg2+、塩、緩衝液、酵素阻害剤、ブロッキングオリゴヌクレオチド、pH、温度、塩濃度、およびそれらの任意の組み合わせのいずれかから選択することができる。場合によっては、第1相の反応に存在する指数関数的増幅の阻害剤の効果を逆転させる作用因子などの欠如している構成要素が、間接的に関与し得る。いくつかの実施形態では、1つ以上の構成要素の欠如は、プロモータープライマー(前増幅ハイブリッドの一部として標的核酸にハイブリダイズしたプロモータープライマーを超える追加のプロモータープライマー)である。
第2相(または3つ以上の相が存在する場合、より後の相)の増幅反応は、標的核酸配列の指数関数的増幅を可能にする条件下で実施される。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応は、指数関数的増幅反応である。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応は、例えば、転写関連増幅反応または鎖置換増幅反応などの実質的に等温反応である。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応は、転写媒介増幅(TMA)反応である。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応は、43±2℃、43±2℃、42±1℃、42±0.5℃、43±0.5℃、44±0.5℃、41~45℃、または42~44℃で実施される。
いくつかの実施形態では、第2(またはより後の)相の増幅は、第2相の増幅反応混合物(例えば、PRO混合物)を有する第1の増幅産物を、標的核酸配列の指数関数的増幅を支持する第1相の増幅反応混合物と組み合わせて接触させることを含む。したがって、第2相の増幅反応混合物は、典型的には、最低限、第1相の増幅反応混合物に欠如している指数関数的増幅に必要な1つ以上の構成要素を含む。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応混合物は、増幅オリゴヌクレオチド(プロモータープライマーなど)、逆転写酵素、ポリメラーゼ、ヌクレアーゼ、ホスホリラーゼ、酵素補因子、キレート剤、リボヌクレオチド三リン酸(NTP)、デオキシリボヌクレオチド三リン酸(dNTP)、Mg2+、最適なpH、最適な温度、塩、およびそれらの組み合わせから選択される1つ以上の構成要素を含む。ポリメラーゼは、RNA依存性DNAポリメラーゼ(例えば、逆転写酵素)、DNA依存性DNAポリメラーゼ、DNA依存性RNAポリメラーゼ、およびそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応混合物は、RNase HまたはRNase H活性を有する逆転写酵素などのRNaseを含む。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応混合物は、プロモータープライマー、RNase H活性を有する逆転写酵素、および/またはRNAポリメラーゼを含む。いくつかの実施形態では、第2相の増幅反応混合物は、検出オリゴをさらに含む。検出オリゴは、Torchまたは分子ビーコンであり得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、標的捕捉試薬は、1つ以上の標的捕捉オリゴヌクレオチドと1つ以上のT7プロモータープライマーを含有し、AMP試薬は、緩衝液、dNTP、NTP、塩、および1つ以上の非T7プライマーを含有し、プロモーター(PRO)試薬は、緩衝液、dNTP、NTP、塩、界面活性剤(surfactant)、1つ以上のT7プロモータープライマーおよび1つ以上のトーチ(torch)オリゴヌクレオチドを含有し、酵素(ENZ)試薬は、緩衝液、界面活性剤(detergent)、キレート剤、逆転写酵素、およびDNAポリメラーゼを含有する。
本方法を使用して、生体試料中のT.vaginalis標的核酸配列を検出および/または定量化することができる。第2相の増幅反応は、定量的増幅反応であり得る。第2の増幅産物を検出するための方法も記載される。第2の増幅産物の検出および/または定量化は、当該技術分野で既知のさまざまな検出技術を使用して行うことができる。検出および/または定量化は、例えば、検出プローブ、配列決定反応、電気泳動、質量分析、融解曲線分析、またはそれらの組み合わせを使用することによって達成することができる。いくつかの実施形態では、第2の増幅産物は、検出プローブを使用して検出および/または定量化される。検出プローブは、分子トーチ(米国特許第6,534,274号に記載のTorch)、分子ビーコン、ハイブリダイゼーションスイッチプローブ、またはそれらの組み合わせであり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、検出および/または定量化は、リアルタイムで実施され得る。検出プローブは、実質的に等しい成功の度合いで、第1および/または第2相の増幅反応に含まれ得る。検出プローブは、第1および/または第2相の増幅反応混合物(例えば、AMP混合物および/またはPRO混合物)中に供給され得る。いくつかの実施形態では、PRO混合物は、検出プローブを含有する。検出プローブは、Torchを含むことができる。
いくつかの実施形態では、記載の方法は、第2の増幅産物を、増幅オリゴヌクレオチド(プロモータープライマーまたは非プロモータープライマー)、逆転写酵素(例えば、RNase H活性を有する逆転写酵素)、ポリメラーゼ(例えば、RNAポリメラーゼ)、ヌクレアーゼ、ホスホリラーゼ、酵素補因子、キレート剤、リボヌクレオチド三リン酸(NTP)、デオキシリボヌクレオチド三リン酸(dNTP)、Mg2+、塩、およびそれらの組み合わせから選択されるがこれらに限定されない、1つ以上の増幅構成要素の別のボーラスと接触させる工程をさらに含む。増幅反応構成要素のうちのいくつかが枯渇する可能性があるため、この追加の工程は、第2相の増幅反応に対する後押しを提供することができる。
記載された方法は、多重反応における試料中の複数の異なる標的核酸配列を増幅および/または検出するために使用することができる。いくつかの実施形態では、多重反応の場合、最初に、複数の標的核酸配列を、標的核酸配列のいずれの指数関数的増幅も支持しない条件下で第1相の増幅反応に供する。第1相の増幅反応は、複数の第1の増幅産物を生成し、これを、その後に第1の増幅産物の指数関数的増幅を可能にする条件下で第2相の(および任意選択的にその後の相の)増幅反応に供し、それにより、第2の増幅産物を生成する。
いくつかの実施形態では、試料中の複数の異なる標的核酸配列を増幅するための方法が提供され、標的核酸配列のすべてではないがいくつかが線形増幅に供され、かつ/またはすべてではないがいくつかの標的核酸配列は指数関数的に増幅される。第1相の増幅の少なくとも4つの変形が企図される:(1)標的配列のうちのいくつかは、線形増幅に供され、残りは増幅されないままにされ、(2)標的配列のうちのいくつかは、指数関数的に増幅され、残りは増幅されないままにされ、(3)標的配列のうちのいくつかは線形増幅に供され、いくつかは指数関数的増幅に供され、残りは増幅されないままにされ、かつ(4)標的配列のうちのいくつかは線形増幅に供され、残りは指数関数的増幅に供される。いくつかの実施形態では、第1相の増幅は、標的核酸配列のすべての増幅をもたらす(オプション4)か、またはそのサブセットのみの増幅をもたらし得る(オプション1~3)。標的核酸配列のサブセットは、比較的少量で存在することが知られている標的および/または他の標的と比較して増幅が困難な標的を表し得る。第1相の増幅反応は、1つ以上の第1の増幅産物を生成する。次いで、試料中の第1の増幅産物および任意の増幅されていない標的核酸配列は、その指数関数的増幅を可能にする条件下で第2相の増幅反応に供され、複数の第2の増幅産物を生成する。いくつかの実施形態では、上記の条件1~4が最終相を除くすべての相に適用され得、最終相について、試料中の増幅されていないか、または線形に増幅された標的核酸配列が、指数関数的増幅を可能にする条件下で、増幅反応に供される、3つ以上の相があり得る。
多相ユニプレックス(すなわち、単一標的)増幅に関連して上で論じられたさまざまな任意の要素およびパラメータは、本明細書に記載の多相多重増幅モードにも適用可能であることが理解される。
C.T.vaginalisの多相増幅のための組成物
いくつかの実施形態では、試料中のT.vaginalis標的核酸配列を捕捉するためのTCR混合物は、以下の:(a)標的核酸配列にハイブリダイズする領域を有する標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)を含むものとして記載される。いくつかの実施形態では、TCR混合物は、標的核酸配列にハイブリダイズするプロモータープライマーをさらに含む。いくつかの実施形態では、TCR混合物は、任意選択で増幅酵素を含有する。TCR混合物は、試料から標的核酸配列を単離および/または精製するために使用することができる。いくつかの実施形態では、標的核酸は、標的核酸、TCO、およびプロモータープライマーを含む前増幅ハイブリッドとして単離される。
「標的捕捉オリゴヌクレオチド」(TCO)は、例えば、相補的核酸配列またはビオチンおよびストレプトアビジンなどの結合対メンバーを使用することにより、標的核酸および固定化捕捉プローブを架橋または結合する核酸オリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、標的捕捉オリゴヌクレオチドは、標的核酸に非特異的に結合し、それを固体支持体に固定化する。TCOは、標的核酸配列に対する配列相補性の領域、すなわち、標的特異的(TS)配列を含む。いくつかの実施形態では、標的捕捉オリゴヌクレオチドのうち、標的核酸中のTCO結合配列に特異的に結合する(ハイブリダイズする)。TCO標的特異的配列は、標的核酸に存在するヌクレオチド配列と少なくとも90%、少なくとも95%、または100%の相補性を有する10~35ヌクレオチド配列を含み、標的核酸配列内の領域(TCO結合部位)にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、TCO標的特異的配列は、20~30のヌクレオチドの長さである。いくつかの実施形態では、TCO標的特異的配列は、22~26のヌクレオチドの長さであり、標的核酸に存在するヌクレオチド配列と少なくとも90%の相補性を有する。TCO標的特異的およびTCO結合部位は、完全に相補的であっても、1つ以上のミスマッチが存在してもよい。両方のアプローチにおいて、標的捕捉オリゴヌクレオチドは、(例えば、特異的結合対相互作用によって)固定化捕捉プローブに結合する固定化捕捉プローブ結合領域を含む。特異的結合対(または結合パートナー)のメンバーは、互いを特異的に認識し、互いに結合する部分である。メンバーは、第1の結合対メンバー(BPM1)および第2の結合対メンバー(BPM2)と称されることがあり、これらは、一緒に特異的に結合するさまざまな部分を表す。特異的結合対は、例えば、受容体およびそのリガンド、酵素およびその基質、補因子または補酵素、抗体またはFab断片およびその抗原またはリガンド、糖およびレクチン、ビオチンおよびストレプタビジンまたはアビジン、リガンドおよびキレート剤、タンパク質またはアミノ酸およびその特異的結合金属(ヒスチジンおよびニッケルなど)、完全にまたは部分的に相補的な配列を含む実質的に相補的なポリヌクレオチド配列、ならびに相補的なホモポリマー配列によって例証される。特異的結合対は、天然に存在するもの(例えば、酵素および基質)、合成のもの(例えば、合成受容体および合成リガンド)、または天然に存在するBPMと合成BPMとの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、標的特異的配列および固定化捕捉プローブ結合領域は両方とも、核酸配列である。標的特異的配列および捕捉プローブ結合領域は、互いに共有結合していても、1つ以上のリンカーによって結合された異なるオリゴヌクレオチド上にあってもよい。いくつかの実施形態では、捕捉プローブ結合領域は、ポリA配列、ポリT配列、またはポリT-ポリA配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリT-ポリA配列は、dT3dA30を含む。1つ以上の標的捕捉オリゴヌクレオチドを、標的捕捉および/または増幅反応に使用してもよい。1つ以上の標的捕捉オリゴヌクレオチドは、同じ標的配列に結合しても、異なる標的配列に結合してもよい。標的配列は、同じ遺伝子に由来しても、異なる遺伝子に由来してもよく、かつ/または同じ生物に由来しても異なる生物に由来してもよい。
「固定化捕捉プローブ」は、標的捕捉オリゴヌクレオチドを固体支持体に結合するための手段を提供する。いくつかの実施形態では、固定化捕捉プローブは、固体支持体に結合した塩基配列認識分子を含有し、これは、非結合材料からの結合した標的ポリヌクレオチドの分離を促進する。溶液中に遊離するマトリックスおよび粒子などの、任意の既知の固体支持体を使用してもよい。例えば、固体支持体は、ニトロセルロース、ナイロン、ガラス、ポリアクリレート、混合ポリマー、ポリスチレン、シランポリプロピレン、および磁気的に引き付け可能な粒子であり得る。いくつかの実施形態では、支持体は、単分散である(すなわち、サイズが均一±約5%である)磁性球を含む。固定化捕捉プローブは、直接的に(例えば、共有結合もしくはイオン相互作用を介して)、または間接的に固体支持体に結合し得る。有用な固体支持体の一般的な例には、磁性粒子またはビーズが含まれる。
「標的捕捉」という用語は、細胞断片、細胞小器官、タンパク質、脂質、炭水化物、または他の核酸などの試料混合物の他の構成要素から標的核酸を選択的に分離または単離することを指す。標的捕捉システムは、(例えば、TCO標的特異的配列などの目的の標的核酸に特異的な配列を使用することによって)他の試料構成要素から所定の標的核酸を特異的かつ選択的に分離することができるか、またはそれは、標的の他の特徴(例えば、その物理的特徴を示さない他の試料構成要素からそれを区別する標的核酸の物理的特性)を使用することによって、他の試料構成要素から標的核酸を非特異的かつ選択的に分離することができる。標的捕捉方法および組成物は、以前に詳細に記載されている(米国特許第6,110,678号および同第6,534,273号、ならびに米国公開第2008/0286775A1号)。いくつかの実施形態では、標的捕捉は、溶液相の標的捕捉オリゴヌクレオチドおよび支持体に結合した固定化捕捉プローブを利用して、標的核酸と複合体を形成し、他の構成要素から捕捉された標的を分離する。
「分離すること」、「単離すること」、または「精製すること」という用語は一般に、混合物中の1つ以上の他の構成要素から、試料などの混合物の1つ以上の構成要素を除去することを指す。試料構成要素は、細胞断片、タンパク質、炭水化物、脂質、および他の核酸を含み得る、一般に水性溶液相の核酸を含む。いくつかの実施形態では、標的核酸の少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%が、混合物中の他の構成要素から分離または除去される。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号39、40、もしくは41のヌクレオチド配列、または配列番号39、40、もしくは41と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、TCOの標的特異的配列は、配列番号39、40、もしくは41、または配列番号39、40、もしくは41と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号39、40、もしくは41、または配列番号39、40、もしくは41と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、TCOは配列番号39を含む。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号1、2、もしくは3のヌクレオチド配列、または配列番号1、2、もしくは3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号1、2、もしくは3、または配列番号1、2、もしくは3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、TCOのヌクレオチド配列は、配列番号1、2、もしくは3のヌクレオチド配列、または配列番号1、2、もしくは3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号1、2、もしくは3、または配列番号1、2、もしくは3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。
「増幅オリゴヌクレオチド」(またはより簡単に「プライマー」)は、標的核酸、またはその相補体にハイブリダイズして、核酸増幅反応に関与する、オリゴヌクレオチドである。増幅オリゴヌクレオチドは、核酸鋳型(標的核酸配列)に相補的であり、鋳型との複合体化して(水素結合またはハイブリダイゼーションによる)、RNA依存性またはDNA依存性ポリメラーゼによる合成の開始に好適なプライマー:鋳型複合体を供与する少なくとも3’末端を含有する。増幅オリゴヌクレオチドは、その3’末端に共有結合したヌクレオチド塩基を付加することによって伸長され、その塩基は鋳型に相補的である。その結果がプライマー伸長産物である。増幅オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌクレオチドの長さである。いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチドは、少なくとも15のヌクレオチドの長さである。いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチドは、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上のヌクレオチドの長さである。増幅オリゴヌクレオチドは、その3’末端に、標的核酸の領域(増幅プライマー結合部位)に少なくとも90%、少なくとも95%、または100%相補的であり、ハイブリダイズする標的特異的(TS)配列を含む。増幅オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、標的核酸の領域に完全に相補的であり得るか、または増幅オリゴヌクレオチドがRNA依存性もしくはDNA依存性ポリメラーゼによる合成の鋳型依存性を開始することができるならば、それは1つ以上のミスマッチを有し得る。いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、少なくとも10の連続するヌクレオチドの長さである。いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、少なくとも15の連続するヌクレオチドの長さである。いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチド標的特異的配列は、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30の連続するヌクレオチドの長さである。連続した塩基は、増幅オリゴヌクレオチドが結合する標的配列に少なくとも90%、少なくとも95%、または完全に(100%)相補的であり得る。既知の事実上すべてのDNAポリメラーゼ(逆転写酵素を含む)は、DNA合成を開始するためにオリゴヌクレオチドを一本鎖鋳型に複合化する(「プライミング」)必要があるが、RNA複製および転写(DNAからのRNAのコピー)は一般にプライマーを必要としない。
いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチドは、標的特異的配列の5’に位置するRNAポリメラーゼプロモーター配列を含む。RNAポリメラーゼプロモーター配列は、T7、T3、またはSP6プロモーター配列であり得るが、これらに限定されない。T7 RNAポリメラーゼプロモーター配列を含有する増幅オリゴヌクレオチドは、本明細書ではプロモータープライマーと称される。いくつかの実施形態では、RNAポリメラーゼプロモーター配列は、T7プロモーター配列(T7プライマー)である。T7プロモーター配列は、約25~30のヌクレオチドの長さであり得る。例示的なT7プロモーター配列としては、配列番号65(5’-AATTTAATACGACTCACTATAGGGAGA-3’)および配列番号66(5’-GAAATTAATACGACTCACTATAGGGAGA-3’)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、T7プライマーである。いくつかの実施形態では、T7プライマーは、配列番号176の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、配列番号176の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する15~30の連続する塩基を含有する。いくつかの実施形態では、T7プロモータープライマーは、配列番号42、43、44、45、46、47、もしくは48のヌクレオチド配列、または配列番号42、43、44、45、46、47、もしくは48と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、T7プライマーの標的特異的配列は、配列番号42、43、44、45、46、47、もしくは48、または配列番号42、43、44、45、46、47、もしくは48と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、T7プロモータープライマーは、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12のヌクレオチド配列、または配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、T7プロモータープライマーは、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12、または配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、T7プライマーのヌクレオチド配列は、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12のヌクレオチド配列、または配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。いくつかの実施形態では、T7プライマーは、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12、または配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、もしくは12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。
プロモータープライマー(例えば、T7プライマー)は、その標的配列で標的核酸に特異的に結合し、逆転写酵素(RT)は、標的鎖を鋳型として使用してプロモータープライマーの3’末端を伸長して、cDNAコピーを作製し、RNA:cDNA二本鎖をもたらす。RNase活性(例えば、RT酵素のRNase H)は、RNA:cDNA二本鎖のRNAを消化する。
いくつかの実施形態では、T.vaginalis標的核酸配列の線形増幅のための第1相の増幅混合物(AMP混合物)は、非RNAポリメラーゼプロモーター含有オリゴヌクレオチド(非プロモータープライマーNT7プライマーとも呼ばれる)、逆転写酵素、RNAポリメラーゼ、dNTP、およびNTPを含み、第1相の増幅混合物が、指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如している。RNAポリメラーゼは、T7 RNAポリメラーゼであり得る。AMP混合物は、標的核酸配列の指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素が存在しないという条件で、線形第1相の増幅反応中に標的核酸を増幅するために必要な構成要素をさらに含む。いくつかの実施形態では、指数関数的増幅に必要な少なくとも1つの構成要素を欠如しているのは、追加のプロモータープライマーである。
いくつかの実施形態では、NT7プライマーは、配列番号177の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、NT7プライマーは、配列番号177の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する15~30の連続する塩基を含有する。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号49、50、51、52、53、54、もしくは55のヌクレオチド配列、または配列番号49、50、51、52、53、54、もしくは55と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19のヌクレオチド配列、または配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19、または配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーのヌクレオチド配列は、配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19のヌクレオチド配列、または配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。いくつかの実施形態では、非プロモータープライマーは、配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19、または配列番号13、14、15、16、17、18、もしくは19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。
「検出オリゴヌクレオチド」、「検出プローブ」、または「プローブ」は、標的核酸またはその増幅産物の検出のために、核酸ハイブリダイゼーションを促進する条件下で、増幅産物などの標的配列に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドである。検出は、直接的(すなわち、標的に直接ハイブリダイズする検出オリゴヌクレオチド)または間接的(すなわち、検出オリゴヌクレオチドを標的に結合する中間構造体にハイブリダイズする検出オリゴヌクレオチド)のいずれかであり得る。検出オリゴヌクレオチドの標的配列は一般に、検出オリゴヌクレオチドが特異的にハイブリダイズする、より大きい配列内の特異的配列を指す。検出オリゴヌクレオチドは、標的特異的な配列および標的に相補的でない配列を含んでもよい。そのような非標的相補的配列には、検出および/または増幅の促進に使用することができる、ヘアピン構造などの所望の二次または三次構造を付与する配列が含まれ得る。(例えば、米国特許第5,118,801号、同第5,312,728号、同第5,925,517号、同第6,150,097号、同第6,849,412号、同第6,835,542号、同第6,534,274号、および同第6,361,945号、ならびに米国特許出願公開第2006/0068417A1号および同第2006/0194240A1号)。相補的配列および非相補的配列は、連続していても、リンカーによって結合されてもよい。いくつかの実施形態では、リンカーは、C、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、またはC16リンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、Cリンカーである。検出オリゴヌクレオチドは、RNA、DNAであっても、1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有しても、それらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、1つ以上の2’メトキシヌクレオチドを含有する。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、すべての2’メトキシリボヌクレオチドを含有する。
いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、1つ以上の検出可能なマーカーまたは標識を含有する。検出可能なマーカーは、蛍光分子であり得るが、これに限定されない。蛍光分子は、検出オリゴヌクレオチドの5’もしくは3’末端、またはオリゴマーに沿った任意の場所に結合することができる。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、分子ビーコンまたはトーチであり得る。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、加水分解検出オリゴヌクレオチドであり得る。検出オリゴヌクレオチドは、5’末端に結合した蛍光分子、および3’末端に結合したクエンチャーを含有することができる。あるいは、蛍光分子を検出オリゴヌクレオチドの3’末端に結合させ、クエンチャーを検出オリゴヌクレオチドの5’末端に結合させることができる。
本明細書で使用される場合、「標識」または「検出可能な標識」は、検出される検出オリゴヌクレオチドまたは検出可能なシグナルを生じさせる検出オリゴヌクレオチドに直接的または間接的に結合された部分または化合物を指す。直接的結合は、共有結合または非共有相互作用(例えば、水素結合、疎水性もしくはイオン相互作用、およびキレートもしくは配位錯体形成)を使用し得るが、間接的結合は、架橋部分またはリンカー(例えば、抗体または追加のオリゴヌクレオチドを介する)を使用し得、これらは検出可能なシグナルを増幅する。任意の検出可能な部分は、例えば、放射性核種、ビオチンもしくはアビジンなどのリガンド、酵素、酵素基質、反応性基、検出可能な色を付与する色素もしくは粒子などの発色団(例えば、ラテックスもしくは金属ビーズ)、蛍光化合物(例えば、生物発光化合物、燐光化合物、または化学発光化合物)、および蛍光化合物(すなわち、フルオロフォア)を使用し得る。フルオロフォアとしては、FAM(商標)、TET(商標)、CAL FLUOR(商標)(オレンジまたはレッド)、QUASAR(商標)、フルオレセイン、ヘキソクロロ-フルオレセイン(HEX)、ローダミン、カルボキシ-X-ローダミン(ROX)、テトラメチルローダミン、IAEDANS、EDANS、DABCYL、クマリン、BODIPY FL、ルシファーイエロー、エオシン、エリスロシン、テキサスレッド、ROX、CY色素(CY5など)、シアニン5.5(Cy5.5)、およびフルオレセイン/QSY7色素化合物として知られているものが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの5’末端と標識との間に塩基スペーサーを含む。スペーサー(またはリンカー)は、アルキル基であり得る。フルオロフォアは、フルオロフォアに近接したときに光を吸収してバックグラウンド蛍光を低減するクエンチャー分子と組み合わせて使用してもよい。そのようなクエンチャーとしては、BLACKBERRYY(登録商標)クエンチャー(BBQ-650(登録商標))、BLACK HOLE QUENCHER(商標)(またはBlack Hole Quencher-2(BHQ2)を含むが、これらに限定されないBHQ(商標))、またはTAMRA(商標)化合物が挙げられるが、これらに限定されない。本開示に関連して使用され得る相互作用ドナー/アクセプター標識対の例には、FRET対と非FRET対とを区別しようとせずに、フルオレセイン/テトラメチルローダミン、IAEDANS/フルオロセイン、EDANS/DABCYL、クマリン/DABCYL、フルオレセイン/フルオレセイン、BODIPY FL/BODIPY FL、フルオレセイン/DABCYL、CalRed-610/BHQ-2、ルシファーイエロー/DABCYL、Quasar750/BHQ-2、BODIPY/DABCYL、エオシン/DABCYL、エリスロシン/DABCYL、テトラメチル-ローダミン/DABCYL、テキサスレッド/DABCYL、CY5/BHQ1、CY5/BHQ2、CY3/BHQ1、CY3/BHQ2、およびフルオレセイン/QSY7色素が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、検出オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイズしていない標識検出オリゴヌクレオチドからハイブリダイズを物理的に除去することなく標識を検出することを可能にする、混合物中の結合標識検出オリゴヌクレオチドが非結合標識検出オリゴヌクレオチドと比較して検出可能な変化を示す均一系で検出可能な標識を含む(例えば、米国特許第5,283,174号、同第5,656,207号、および同第5,658,737号)。当技術分野で既知の検出可能な標識または検出オリゴヌクレオチドには、化学発光標識(アクリジニウムエステル化合物、米国特許第5,656,207号、同第5,658,737号、および同第5,639,604号を含む)、TaqMan(商標)プローブ、分子トーチ、および分子ビーコンが挙げられるが、これらに限定されない。TaqMan(商標)プローブは、ドナーおよびアクセプター標識を含み、クエンチャーの存在からフルオロフォアを放出するために増幅中に検出オリゴヌクレオチドを酵素的に分解すると蛍光が検出される。分子トーチおよびビーコンは、開放および閉鎖配置で存在し、閉鎖配置は、フルオロフォアをクエンチし、開放位置は、フルオロフォアをクエンチャーから分離して蛍光を可能にする。標的へのハイブリダイゼーションは、そうでなければ閉鎖した検出オリゴヌクレオチドを開放する。
いくつかの実施形態では、検出プローブは、Torchである。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号178の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、プロモータープライマーは、配列番号177の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する10~30の連続する塩基を含有する。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号56、57、58、59、60、61、もしくは62のヌクレオチド配列、または配列番号56、57、58、59、60、61、もしくは62と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28のヌクレオチド配列、または配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28、または配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む。いくつかの実施形態では、Torchのヌクレオチド配列は、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28のヌクレオチド配列、または配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。いくつかの実施形態では、Torchは、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28、または配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、もしくは28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列からなる。いくつかの実施形態では、トーチは、5’末端に結合した蛍光分子、および3’末端に結合したクエンチャーを含有する。あるいは、蛍光分子をトーチの3’末端に結合させ、クエンチャーを検出オリゴヌクレオチドの5’末端に結合させてもよい。いくつかの実施形態では、トーチは、5’末端の5~6のヌクレオチド配列に相補的であり、それとハイブリダイズすることができる5~6のヌクレオチド配列を3’末端に含有する。いくつかの実施形態では、5’末端の5~6ヌクレオチドに相補的であり、それとハイブリダイズすることができる3’末端の5~6ヌクレオチド配列は、リンカーを介してトーチに連結される。いくつかの実施形態では、リンカーは、C1-16リンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、Cリンカーである。
増幅産物の「検出」は、任意の既知の方法を使用して達成することができる。例えば、増幅された核酸は、検出可能な物理的変化(例えば、電気的変化)をもたらす表面と関連し得る。増幅された核酸は、溶液相で、またはそれらをマトリックス内またはマトリックス上に濃縮し、それらに関連する標識(例えば、臭化エチジウムまたはサイバーグリーンなどの挿入剤)を検出することにより、検出され得る。他の検出方法は、増幅産物の配列に相補的なプローブを使用して、プローブ:産物複合体の存在を検出するか、または増幅産物から検出されたシグナルを増幅するためにプローブの複合体を使用する(例えば、米国特許第5,424,413号、同第5,451,503号および同第5,849,481号)。他の検出方法は、シグナルにおける変化が分子ビーコン、分子トーチ、ハイブリダイゼーションスイッチプローブなどの増幅産物に結合したときのみに生じるため、シグナル生成が標的配列の存在に結合しているプローブを使用する(例えば、米国特許第5,118,801号、同第5,312,728号、同第5,925,517号、同第6,150,097号、同第6,361,945号、同第6,534,274号、同第6,835,542号、同第6,849,412号および同第8,034,554号;および米国公開第2006/0194240A1号)。検出は、標的増幅中に存在し、アンプリコンにリアルタイムでハイブリダイズする検出オリゴヌクレオチドを使用して達成することができる。検出オリゴヌクレオチドは、フルオロフォアおよびクエンチャーを含有してもよい。トーチは、各末端に相補的領域を含む。これらの相補的領域は、互いに結合し、「閉鎖」トーチを形成する。閉鎖構成では、フルオロフォアおよびクエンチャーは近接しており、フルオロフォアシグナルはクエンチされる。すなわち、それは、光によって励起されたときに検出可能なシグナルを放出しない。しかしながら、トーチが相補的標的に結合すると、トーチ内の相補的領域は、強制的に離されて、「開放」トーチを形成する。開放形態では、フルオロフォアおよびクエンチャーは近接しておらず、フルオロフォアシグナルは励起時に検出可能である(すなわち、もはやクエンチされていない)。アンプリコン-トーチ結合は、フルオロフォアからのクエンチャーの分離をもたらし、これにより、光刺激および特定の波長でのシグナル放出に応答したフルオロフォアの励起が可能になる。トーチは、増幅中に存在し、相補的アンプリコンがリアルタイムで生成されるにつれて、それに結合する可能性がある。より多くのアンプリコンが作製されるにつれて、より多くのトーチが結合し、より多くのシグナルが作り出される。シグナルは最終的に、それがバックグラウンドを超える検出され得るレベルに達し、最終的にすべての利用可能なトーチがアンプリコンに結合し、シグナルが最大に達する点に到達する。増幅の開始時、および増幅配列のコピー数が少ない場合、検出オリゴヌクレオチドのほとんどが閉鎖する(3’および5’末端が塩基対合し、蛍光シグナルがクエンチされる)。増幅中、より多くの検出オリゴヌクレオチドが、標的配列に結合するため、検出オリゴヌクレオチドの3’および5’末端が分離し、蛍光の増加(蛍光の消光の低下)を生じさせる。さらなる増幅後、蛍光シグナルは、最大に近づく。
いくつかの実施形態では、検出は、時間間隔で実施される。検出は、一定の時間間隔で蛍光を測定することによって行うことができる。時間間隔は、1~60秒、1~120秒、1~180秒、1~240秒、または1~300秒であり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、時間間隔は、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、または60秒である。一定の時間間隔で実施される検出では、各間隔は、サイクルと称される。検出は、20~240サイクル、30~210サイクル、40~180サイクル、50~150サイクル、または60~120サイクルにわたって実施することができる。例えば、60分間にわたる30秒ごとの検出は、120サイクルをなす。検出は、サイクルの開始時に生じても、終了時に生じてもよい。検出は、継続的に実施されてもよい。
いくつかの実施形態では、増幅オリゴヌクレオチド(プロモータープライマーまたは非プロモータープライマー)、検出オリゴヌクレオチド、または標的捕捉オリゴヌクレオチドは、1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する。オリゴヌクレオチドは、1、2、3、4、5、6、7、8以上の修飾ヌクレオチドを有し得る。いくつかの実施形態では、ヌクレオチドの50%超、60%超、70%超、75%超、80%超、85%超、90%超、950%超、または100%が修飾される。修飾ヌクレオチドには、修飾ヌクレオベースを有するヌクレオチドが含まれる。修飾核酸塩基には、合成および天然の核酸塩基、5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン、ならびにN-2、N-6、およびO-6置換プリンが含まれるが、これらに限定されない。修飾ヌクレオチドには、(2’-O-メチルヌクレオチド、および2’-フルオロヌクレオチドなどの2’-ハロゲンヌクレオチドを含むがこれらに限定されない)2’修飾ヌクレオチドを含むがこれらに限定されない、修飾塩基を有するヌクレオチドも含まれる。修飾ヌクレオチドには、ホスホロチオエート結合などであるがこれに限定されない、修飾結合を有するヌクレオチドも含まれる。
本明細書に記載のオリゴヌクレオチドのいずれも、1つ以上のタグを含有することができる。「タグ」は、標的配列への結合を超えたいくつかの追加の機能を付与する目的で、オリゴヌクレオチドに共有結合されたヌクレオチド配列であり得る。オリゴヌクレオチドタグの非限定的な例には、RNAポリメラーゼの5’プロモーター、プライマー結合部位、配列決定タグ、質量タグ、バーコードタグ、捕捉タグなどが挙げられる(例えば、米国特許第5,422,252号、同第5,882,856号、同第6,828,098号、およびPCT公開第05/019479号)。タグはまた、いくつかの追加の機能を付与する目的で、オリゴヌクレオチドに共有結合された非ヌクレオチド分子であり得る。
多重増幅が意図される場合、本組成物は、複数の異なる標的捕捉オリゴヌクレオチドプロモータープライマー、および複数の異なる標的核酸配列にハイブリダイズする非プロモータープライマーを含み得る。異なる標的核酸配列は、同じ生物に由来しても、異なる生物に由来してもよい。
上記のように、本明細書に開示される方法および組成物は、インビトロで標的核酸配列を増幅して、試料中の標的核酸の存在を示すために検出され得る増幅された配列を生成するのに有用である。方法および組成物は、増幅された核酸を合成して、病状の診断および/または予後を決定するため、環境および/または食品試料の純度または品質を検出するため、または法医学的証拠を調査するための有用な情報を提供するために有用である。方法および組成物は、実行するのが比較的迅速かつ安価である広いダイナミックレンジにわたって高感度のアッセイを提供するのに有利であり、それらを高スループットおよび/または自動化システムでの使用に適したものにする。この方法および組成物は、単一の標的配列、すなわちユニプレックス増幅システムを分析するアッセイに使用することができ、複数の異なる標的配列、すなわち多重増幅システムを同時に分析するアッセイに特に有用である。いくつかの実施形態では、組成物および反応混合物は、ユーザがアッセイにおいて成分を一緒に使用して所望の標的を増幅する方法を効率的に実行することを可能にするので有用である定義されたアッセイ構成要素を含むキットで提供される。
D.T.vaginalisの多相増幅および検出のためのオリゴヌクレオチド組成物。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号41のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号47のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号51のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号58のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号11のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号24のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号41のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号50のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号56のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号20のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号41のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号50のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号57のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号21のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号41のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号49のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号57のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号21のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号41のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号45のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号51のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号58のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号9のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号23のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号40のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号50のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号56のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号20のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号40のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号50のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号57のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号21のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号40のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号49のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号57のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号21のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号40のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号45のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号51のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号58のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号9のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号23のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号40のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号42のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号49のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号56のヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、TCOは、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーは、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーは、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchは、配列番号20のヌクレオチド配列を含む。
追加のオリゴヌクレオチドを、表1に提供する。
E.組成物およびキット
本開示は、試料中のT.vaginalisの増幅、検出、および/または定量化に有用なオリゴマー、組成物、およびキットを提供する。オリゴマー、組成物、およびキットは、ユニプレックスまたは多重多相増幅法で使用することができる。
試料中のT.vaginalis標的核酸の存在もしくは不在を決定するため、またはその量を定量化するための反応混合物も記載される。さまざまな反応混合物には、標的捕捉(TCR)混合物、増幅(AMP)混合物、プロモータープライマー(PRO)混合物、および酵素(ENZ)混合物が挙げられるが、これらに限定されない。本開示によれば、混合物は独立して、試料中のT.vaginalis標的核酸の増幅および/または検出のための本明細書に記載のプロモータープライマー(例えば、T7プライマー)、非プロモータープライマー(NT7オリゴヌクレオチド)、TCO、検出オリゴヌクレオチド、逆転写酵素、RNAポリメラーゼ、dNTP、NTP、緩衝液、塩、およびそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のオリゴヌクレオチドの組み合わせは、キット中に提供することができる。組成物、キットおよび/または反応混合物は、いくつかの任意の成分をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、キットは、1つ以上の試験試料成分を含み、その中に、T.vaginalis標的核酸が存在する場合も存在しない場合もある。いくつかの実施形態では、キットは、対照TCO、対照プロモータープライマー、対照非プロモータープライマー、対照検出オリゴヌクレオチド、およびそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、1つ以上の対照オリゴヌクレオチドを含む。キットは、T.vaginalisの増幅および検出のためのオリゴヌクレオチドを含んでも、T.vaginalisおよびCandida種が含まれるが、これに限定されない1つ以上の他の生物の増幅および検出のためのオリゴヌクレオチドを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、組成物またはキットは、1つ以上の検出オリゴヌクレオチドを含む検出オリゴヌクレオチドを含む。検出オリゴヌクレオチドは、独立して蛍光標識およびクエンチャーを含む。いくつかの実施形態では、組成物またはキットは、1つ以上のTorch検出オリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、組成物またはキットは、2つ以上のTorch検出オリゴヌクレオチドを含む。2つ以上のTorchオリゴヌクレオチドは、異なる生物からの増幅産物を検出でき、異なるチャネルで検出可能であり得る。
いくつかの実施形態では、キット、組成物、または反応混合物は、DNAポリメラーゼ、デオキシリボヌクレオチド、陽性対照核酸、陰性対照核酸、対照核酸、dNTP(例えば、dATP、dTTP、dGTP、およびdCTP)、NTP(例えば、ATP、UTP、GTP、およびCTP)、Cl、MgCl、酢酸カリウム、緩衝液、BSA、スクロース、トレハロース、DMSO、ベタイン、ホルムアミド、グリセロール、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤、アンモニウムイオン、EDTA、ならびに等温増幅および/または検出に好適な他の試薬または緩衝液のうちの1つ以上をさらに含有する。DNAポリメラーゼは、逆転写酵素であり得るが、これに限定されない。緩衝液は、トリス-HClおよびトリス-酢酸であり得るが、これらに限定されない。非イオン性界面活性剤は、Tween(登録商標)-20およびTriton(登録商標) X-100であり得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、記載されたT.vaginalisのためのプライマーおよび検出オリゴヌクレオチドは、製造日から少なくとも3ヶ月、少なくとも6ヶ月、少なくとも9ヶ月、少なくとも12ヶ月、少なくとも15ヶ月、少なくとも18ヶ月、または少なくとも24ヶ月の貯蔵寿命を有する。
本明細書に開示されるあらゆる方法が、本方法の目的に向けられた方法において関与する材料の対応する使用の開示としても理解されるべきである。T.vaginalis配列を含むオリゴヌクレオチドのいずれか、ならびにそのようなオリゴヌクレオチドを含む任意の組み合わせ(例えば、キットおよび組成物)は、T.vaginalisの検出および/もしくは定量化またはT.vaginalis核酸配列を増幅する際に使用するため、ならびにT.vaginalisの検出および/もしくは定量化またはT.vaginalis核酸配列の増幅のための組成物の調製に使用するために開示されるものとしても理解されるべきである。
ある特定の実施形態では、キットは、本開示による方法を実施するための一組の説明書をさらに含み、説明書は、添付文書、および/またはキットもしくはその構成要素の包装に関連し得る。
本明細書に記載の組成物および方法の実施形態は、以下の実施例によってさらに理解することができる。実施例で使用される方法工程は、本明細書で記載されており、以下の情報は、方法で使用される典型的な試薬および条件をより具体的に記載している。上記の説明に提供されるガイダンスに従う限り、プロセスまたは結果に実質的に影響を及ぼさない他の試薬および条件を使用してもよい。さらに、開示される方法および組成物は、手動で、または自動化されたデバイスにおいて1つ以上の工程(例えば、ピペッティング、混合、インキュベーションなど)を実施するシステムで実施されても、任意の型の既知のデバイス(例えば、試験管、多管ユニットデバイス、96ウェルマイクロタイタープレートなどの多ウェルデバイスなど)で使用されてもよい。
実施例に記載の方法で使用される例示的な試薬には、以下が含まれる。
「試料輸送培地」または「STM」は、EDTA、EGTA、およびラウリル硫酸リチウム(LLS)を含んだリン酸緩衝液(pH6.7)である。
「標的捕捉試薬」または「TCR」は、(dT)14オリゴヌクレオチドがそれに共有結合した250μg/mlの磁性粒子(1ミクロンのSERA-MAG(商標)MG-CM粒子、Seradyn,Inc.Indianapolis,IN)とともに塩化リチウムおよびEDTAを含んだHEPES緩衝液(pH6.4)である。
「標的捕捉洗浄溶液」または「TC洗浄溶液」は、塩化ナトリウム、EDTA、0.3%(v/v)の無水エタノール、0.02%(w/v)のメチルパラベン、0.01%(w/v)のプロピルパラベン、および0.1%(w/v)のラウリル硫酸ナトリウムを含んだHEPES緩衝液(pH7.5)である。
「増幅試薬」または「AR」は、塩化マグネシウム、塩化カリウム、4つのデオキシリボヌクレオチド三リン酸(dATP、dCTP、dGTP、およびdTTP)、4つのリボヌクレオチド三リン酸(rATP、rCTP、rGTP、およびrUTP)を含んだHEPES緩衝液(pH7.7)である。プライマーおよび/またはプローブは、増幅試薬中の反応混合物に添加されても、試薬(無プライマー増幅試薬)とは別々に添加されてもよい。
増幅または前増幅反応混合物中で使用される場合、「酵素試薬」または「ENZ」は、MMLV逆転写酵素(RT)、T7 RNAポリメラーゼ、塩、および補因子を含むHEPES緩衝液(pH7.0)である。
実施例A.多相増幅/検出
T7プライマーを、標的捕捉中に標的配列にハイブリダイズし、それに続いて過剰なT7プライマーを除去する。
第1の相中、NT7プライマーを、追加のT7プライマーを除いて、必要な増幅のすべて、検出、および酵素試薬とともに導入される。逆転写酵素の存在下で、捕捉された標的にハイブリダイズしたT7プライマーが伸長され、cDNAコピーを作製し、標的RNA鋳型が、逆転写酵素のRNase H活性によって分解される。その後に、NT7プライマーは、cDNAにハイブリダイズして、伸長し、T7プライマーのプロモーター領域を充填し、活性二本鎖DNA鋳型を作製する。次いで、T7ポリメラーゼは、鋳型から複数のRNA転写産物を生成する。その後に、NT7プライマーは、RNA転写産物にハイブリダイズし、伸長し、標的RNA鋳型の無プロモーターcDNAコピーを生成する。RNA鎖は、逆転写酵素のRNase活性によって分解される。1相増幅混合物中には利用可能な遊離T7プライマーがないため、反応はそれ以上進行しない。次いで、第2相は、T7プライマーおよび任意選択的に検出オリゴヌクレオチドの添加で開始されるため、1相で生成されたcDNAプールの指数関数的増幅が開始される。
多重増幅および検出には、TCO、T7プライマー、NT7プライマー、Torchオリゴヌクレオチドの各々の1つ以上が使用される。オリゴヌクレオチドは、同じ標的核酸中の異なる配列を増幅しても、異なる標的核酸中の配列を増幅しても、それらの組み合わせであってもよい。異なる標的核酸は、同じ生物に由来しても、異なる生物に由来してもよい。
プレート設定:
いくつかの実施形態では、2つの自動化されたKingFisherデバイスで使用するための4つの異なるプレートを設定する。
1.プレート1(TCRプレート)は、溶解された試料を含有する。このプレートに、標的捕捉試薬(100μL)を添加する。TCOおよびT7プライマーが、標的核酸(400μLの試料)にハイブリダイズする。磁石を使用し、磁性ビーズ(固体支持体上の捕捉プローブ)を使用して、TCO:標的核酸:T7プライマー(前増幅ハイブリッド)を捕捉する。
2.プレート2は、深ウェルプレートであり、500μL/ウェルのAPTIMA洗浄緩衝液を保持する。Aptima洗浄緩衝液は、細胞溶解で残った過剰なタンパク質および脂質を洗浄するために使用される界面活性剤およびアルコールを含有する。
3.プレート3は、200μL/ウェルのAPTIMA洗浄緩衝液を含有し、前増幅ハイブリッドの第2の洗浄の提供に使用される。
4.プレート4は、50μL/ウェルのAMP試薬を含有する。いくつかの実施形態では、AMP試薬は、緩衝液、塩、dNTP、NTP、および1つ以上の非T7プライマーを含有する。
標的捕捉および単離:TCOおよびT7プライマーを、標的核酸を含有する(または含有することが疑われる)試料に添加する。T7プライマーを、1つの標的核酸に対して約1つのT7プライマーの比で添加する。TCOおよびT7プライマーを標的核酸とともに一定時間インキュベートして、TCOおよびT7プライマーの標的核酸へのハイブリダイゼーションを可能にする。次いで、前増幅ハイブリッドを精製し、過剰なまたはハイブリダイズしていないT7プライマーを除去する。次いで、TCOの場合はポリ(dT)結合パートナーを有する磁性粒子を使用して、前増幅ハイブリッドを単離する。
1.プレート1(TCRプレート)をヒートブロックに入れ、62℃まで30分間加熱し、それに続いて室温で20分~2時間インキュベートする。いくつかの実施形態では、TCRプレートを65°Cの蓋でカバーして、ウェルの上部に結露が形成されるのを防ぐ。次いで、捕捉された前増幅ハイブリッドを、プレート2に移動させる。
2.第1の洗浄(約10分)後、深ウェルコーム/マグネットカバーをプレート2に追加して、前増幅ハイブリッドを捕捉する。捕捉された前増幅ハイブリッドを、プレート3に移動させる。
3.第2の洗浄後、小さなコーム(マグネットカバー)をプレート3に追加して、前増幅ハイブリッドを捕捉する。洗浄した前増幅ハイブリッドを捕捉し、プレート4に移動させる。第4のプレートを、熱サイクラーに移動させて、リアルタイムで等温増幅および検出する。
多相転写媒介増幅およびリアルタイム検出。
第1相の増幅:NT7プライマー、酵素、dNTP、およびNTP(AMP混合物)は、前増幅ハイブリッドを含有する精製された標的核酸とともに存在する。混合物をある期間にわたってインキュベートして、第1の増幅産物の形成を可能にする。
1.NT7プライマーおよび精製された標的核酸を含有するAMPプレートを、ハイブリダイズしたT7プライマーとともに、44℃で5分間インキュベートする。
2.逆転写酵素、T7 RNAポリメラーゼ、dNTP、およびNTPを含有する25μLのENZミックスをプレートの各ウェルに添加し、密封して1分間1400rpmで混合し、サーマルサイクラーで44℃で5分間インキュベートする。
第2相の増幅:T7プライマーを第1の増幅産物に添加し、ある期間にわたってインキュベートして、第2の増幅産物の形成を可能にする。
3.25μLのPRO混合物を各ウェルに添加し、密封し、1400rpmで1分間混合する。いくつかの実施形態では、PRO混合物は、緩衝液、塩、界面活性剤、dNTP、NTP、1つ以上のT7プライマー、Torchプローブを含有する。
4.反応プログラム:43℃で30秒の120回のサイクル、各サイクルの終了時に標識検出(収集)を実行する。
検出:検出オリゴヌクレオチドからの蛍光シグナルを一定の間隔で記録することによって、標的核酸配列の増幅をリアルタイムで検出する。
実施例1.T.vaginalis二相性リアルタイムTMAオリゴスクリーニング。
以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。
結果:どの組み合わせも、T.vaginalisの増幅および/または検出を可能にするのに十分に強い曲線をもたらさなかった。
実施例2.T.vaginalis二相性リアルタイムTMAオリゴスクリーニング。
代替標的捕捉をスクリーニングし、T.vaginalis T7プライマーを滴定して、アッセイの性能が改善するかどうかを確認する。以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。
結果:どの組み合わせも、T.vaginalisの増幅および/または検出を可能にするのに十分に強い曲線をもたらさなかった。
実施例3.T.vaginalis二相性リアルタイムTMAオリゴスクリーニング。
以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。
結果:AMP1/PRO1、AMP1/PRO3、AMP2/PRO3、およびAMP3/PRO5は、T.vaginalisの良好な増幅および/または検出をもたらした。
実施例4.T.vaginalis二相性リアルタイムTMAオリゴスクリーニング。
以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。
システムのいくつかは増幅を示したが、どのシステムも強い曲線を生成しなかった。示されたオリゴは実行可能なシステムの候補であり得るが、T.vaginalisの増幅/検出ではどの組み合わせもうまく機能しなかった。
実施例5.T.tenaxのT.vaginalis増幅システムとの交差反応性。
以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。
結果:1×10個のT.Tenax細胞/反応の存在は、示されたオリゴヌクレオチドを使用したT.vaginalisの検出を妨害しなかった。T.vaginalisは同じ出現点で検出され、T.Tenaxが存在するかどうかに関係なく同じRFUに達した。示されたオリゴヌクレオチドは、実質的に遅い出現時間(より遅い約8分対約14分)およびより低いRFU(15pmolのTorchで、約22,000対約7300)であるにもかかわらず、T.Tenaxを検出した。Torch配列番号64は、T.Tenaxで非常に低いバックグラウンドを示した。
実施例6.T.TenaxおよびPentatrichomonas hominisのT.vaginalis増幅システムとの交差反応性。
以下の条件を使用して、上記のように多相増幅を実施した。T.vaginalis対T.tenaxおよびP.hominisの増幅の特異性について、N7オリゴヌクレオチド配列番号9をN7オリゴヌクレオチド配列番号11と比較し、Torch配列番号23をTorch配列番号64と比較した。二相増幅反応は、TCO配列番号3およびNT7プライマー配列番号15を利用して記載されているように実施した。Torch配列番号23は、より強い増幅曲線を提供した(表5~7)。N7オリゴヌクレオチド配列番号11は、TTimeが遅く、RFU範囲が低いため、バックグラウンドが少なくなった(表5~8)。
密接に関連する非標的種であるP.hominisとT.vaginalisとの間に交差反応性は観察されなかった。
T.vaginalisのT7プライマーの配列番号9および配列番号11と配列番号24の性能を、Candida種群およびC.glabrataを含むすべてのアッセイオリゴヌクレオチドを用いた多重形式で確認した。T7プライマー配列番号11は、CV/TV多重アッセイにおいて、配列番号9と比較して低いT.tenaxのバックグラウンドを有していた。
T7プライマー配列番号11は、CV/TV多重増幅アッセイ(表5~9)で同じトーチを使用した配列番号9と比較して、RFU範囲(5,992対4,921)および後に出現するT時間(14.88対6.30)によって低いT.tenaxのバックグラウンドを有していた。
T7プライマー配列番号11は、CV/TV多重増幅アッセイ(表5~9)で同じトーチを使用した配列番号9と比較して、RFU範囲(5,992対4,921)および後に出現するT時間(14.88対6.30)によって低いT.tenaxのバックグラウンドを有していた。
実施例7.T.vaginalisおよびCandida種の多重増幅。
二相増幅を、以下の条件を使用して上記のように実施した。
結果:C.albicansおよびT.vaginalisの両方のTorchが、FAMチャネルで読み取られた。
1×10細胞/反応のC.albicansは、反応中に存在した場合には、S1のT.vaginalisのオリゴは、C.albicans増幅を部分的に阻害し、1×10細胞/反応のC.albicansが反応中に存在した場合は、阻害しなかった。5つのT.vaginalisオリゴの組み合わせのいずれも、1×10細胞/反応のC.albicansが反応中に存在した場合、C.albicansの増幅に影響を及ぼさなかった。さらに、5つのT.vaginalisオリゴの組み合わせのいずれもC.glabrataの増幅に悪影響を及ぼさなかった。
0.1でT.vaginalis細胞/反応システムS4は、T.vaginalisを増幅して検出した。1でT.vaginalis細胞/反応システムS1、S2、およびS3は、T.vaginalisを増幅して検出した。T.vaginalisの増幅は、Candidaオリゴの存在によって著しく阻害されなかった。
実施例8.多重アッセイの最適化。
以下の条件を使用して、上記のように多重多相増幅を実施した。多重アッセイを、T.vaginalisの検出のために、カルボキシ-X-ローダミン(ROX)を含有するTorch配列番号22および配列番号23を使用して実施した。T.vaginalisのTCOは配列番号3であり、NT7プライマーは配列番号15であり、T7プライマーは配列番号11であった。多重アッセイは、C.albicansおよび他のCandida種の検出(それぞれFAMチャネルで検出される)ならびにC.glabrata(HEXチャネルで検出される)の検出のためのオリゴヌクレオチドをさらに含有した。対照Torchは、Cy5.5チャネルで検出された。Candidaオリゴヌクレオチドを、表9-5に列挙している。
競合する対照と組み合わせた4つの標的を、多重形式で試験した。Candida種およびC.glabrataチャネルのオリゴヌクレオチド濃度の滴定を実施して、すべての増幅システム間のバランスを見つけた。TCRおよびNT7におけるT7のCandida種オリゴヌクレオチドの量を増やした製剤を試験および検証した。次に、Candida種のオリゴ濃度を、TCRおよびNT7でC.glabrataのT7を増加させて試験した。両方の試験セットで、他のチャネルの阻害は示されなかった。
Candida種のオリゴ濃度の最適化により、システム1の元の濃度(6pmol/rxn配列番号35、5pmol/rxn配列番号36)とシステム2の増加したオリゴ濃度を比較して、FAMチャネルの改善が示された。
C.glabrata増幅システムの2番目の最適化では、C.albicansオリゴ濃度の増加とともにオリゴヌクレオチド濃度が増加した。C.glabrataのHEXチャネルでのより速いTTimeは、FAMでのCandida種の増幅効率を変えることなく観察された。新しいC.glabrataオリゴ濃度の増加により、競合的対照も改善された。
標的の組み合わせを試験したところ、高力価のT.vaginalisの存在下でのC.glabrataの増幅の間に顕著な負の相互作用が発見された。C.glabrataおよびT.vaginalisの両方について、TCRのT7およびAMPのNT7の高、中、および低濃度の4因子特性評価設計戦略を選択し、各分析物について、どの因子がT時間に最大の影響を与えたかを判定した。高濃度を現在の濃度として設定した。実験は20回の実行で構成された。TCR中のTV T7の濃度が低いと、C.glabrataの増幅が速くなることが見出された。
Torch配列番号23を使用して、T.vaginalisを、多重で0.001細胞/mLで検出した。
実施例9.分析感度。
各Candida種(C.albicans、C.tropicalis、C.dubliniensis、C.parapsilosis、およびC.glabrata)ならびにT.vaginalisのAptima Transport Media(STM)での培養溶解物の段階希釈を、CV/TV多重アッセイで試験した。各種について、C.albicans、C.tropicalis、およびC.dubliniensisの場合は1000CFU/mL~30CFU/mL、C.parapsilosisの場合は300CFU/mL~3CFU/mL、C.glabrataの場合は100CFU/mL~10CFU/mL、およびT.vaginalisの場合は0.01細胞/mL~0.0001細胞/mLの1/2log滴定を15回繰り返し、実行した。以下の条件を使用して、記載されているように多相増幅を実施した。
Candida種の陽性パーセント、平均TTime、平均RFU範囲、および平均T勾配を、表9-7に示す。Candida種はFAMチャネルで、C.glabrataはHEXチャネルで、T.vaginalisはROXチャネルで、C.glabrataの競合的対照TorchはCy5.5チャネルで検出された。
T.vaginalisについての陽性パーセント、平均TTime、平均RFU範囲、および平均T勾配を表9-8に示す。T.vaginalisの100%陽性シグナルに到達するための検出限界は、0.001細胞/mlであった。
通常のプロビットモデルを使用すると、0.0004(0.0003~0.0005)細胞/mLで存在するT.vaginalisを検出する確率は50%(95%信頼水準)であり、0.001(0.007~0.0003)細胞/mLで存在するT.vaginalisを検出する確率は95%(95%信頼水準)である。Gompertzプロビットモデルを使用すると、0.00004(0.0003~0.0006)細胞/mLで存在するT.vaginalisを検出する確率は50%(95%信頼水準)であり、0.0008(0.0006~0.0016)細胞/mLで存在するT.vaginalisを検出する確率は95%(95%信頼水準)である。プロビット値の種を表9-9および9-10に示す。
実施例10.インシリコ特異性分析。
T.vaginalis、Candida、および対照オリゴヌクレオチド(表9.5)と対照オリゴヌクレオチド(表9.5)のインシリコ分析を実行して、システムが望ましくない標的と交差反応するか、望ましくない分子間または分子内相互作用を形成する可能性を評価した。オリゴヌクレオチドは、OLIGO7およびOligoAnalyzerアプリケーションを使用した相互作用分析にも供された。内部Torch配列の有無にかかわらず、対象の開始位置が300bp以下の順および逆プライマー対との潜在的な相互作用を調べた。マッチを、対象の配列と同じ方向の順プライマー、対象の配列と逆方向のリバースプライマー、および対象の配列と同じ方向のTorch配列についてフィルタリングした。ヒトおよびGenBankデータベースに対するクエリとしてT.vaginalisおよび対照オリゴヌクレオチドを使用したBLASTの結果を、ACV/TVシステムで増幅および検出される可能性があると思われる対象について調べた。BLASTによってクエリされたすべてのデータセット(細菌、真菌、ウイルス、ヒト)の中で、関心のある可能性のあるプライマーのみの相互作用が1つ特定された:HIV-1(受入番号AF254708)とオリゴ配列番号36および11。HIV-1を、交差反応性試験(下記参照)のパネル11で試験し、交差反応性または干渉の兆候を示さなかった。したがって、これら2つのオリゴによるHIVの増幅はごくわずかである。
実施例11.交差反応性試験。
ROXチャネルの標的としてT.vaginalisを追加し、さまざまな生物に対する交差反応性を4重アッセイパネルで評価した。記載したT.vaginalisオリゴを使用して、上記のように多相増幅を実施した。パネルおよび結果を、表10-1に示す。各パネルの5つの複製物を試験して、交差反応性が発生したかどうかを判定した。(注:パネル10および12は、標的種が含有されていたため、列挙されていない。)
パネル7の1つの複製物は、FAMチャネルで陽性であった。他のすべての複製物は、すべてのチャネルで陰性であった。パネル7の生物に対する交差反応性を再評価した。これらの生物を再試験したところ、交差反応は観察されず、すべての複製物は陰性であった。パネル7で見つかった偽陽性の複製物は、ランダムな汚染イベントによるものであると結論付けられた。
実施例12.T.vaginalis検出のためのROXチャネルにおける干渉。
交差反応性パネルの5つの複製物を、Trichomonas vaginalisの存在下で3倍の検出限界(0.003細胞/mL)で試験した。記載されているように多相増幅を実施した。ROXチャネルにパネルが存在する場合、干渉は観察されず、すべての複製物は予想どおり陽性であった。対照Torch(Cy5.5、RTF2)は、すべての複製物に対して有効であった。結果は、T.vaginalisオリゴが、上記の実施例のパネル1~9、11、および13のさまざまな生物の存在下でT.vaginalisを検出することができることを示した。
交差反応性パネルの5つの複製物を、T.vaginalisの存在下で3倍の検出限界(0.003細胞/mL)で試験した。記載されているように多相増幅を実施した。ROXチャネルにパネルが存在する場合、干渉は観察されず、すべての複製物は予想どおり陽性であった。対照Torch(Cy5.5、RTF2)は、すべての複製物に対して有効であった。結果は、T.vaginalisオリゴが、上記の実施例のパネル1~9、11、および13のさまざまな生物の存在下でT.vaginalisを検出することができることを示した。
実施例13.T.vaginalis臨床試料試験
Aptima Trichomonasアッセイで最初に陽性と判定された17の膣スワブ臨床検体を、Aptima CV/TV多重アッセイできれいに試験した。多相増幅を、T.vaginalisオリゴTCO配列番号3、NT7プライマー配列番号15、T7プライマー配列番号11、およびTorch配列番号24を使用して記載されているように実施した。各未希釈試料の1つの複製物を、試験用に採取した。試料の15/17(88%)は、CV/TV多重アッセイで有効な結果をもたらし、すべてT.vaginalisに対して陽性であった。有効な試料のうちの3/15(20%)は、Candida種およびT.vaginalisの両方で陽性であった。無効な試料は、すべてのチャネルにシグナルがないために無効であると判定され、記録された機器エラーがあり、これは、試料量が不十分であることが原因である可能性がある。
次に、最初の試験に続いてSTMによる段階希釈を作成し、Aptima CV/TV多重およびAptima Trichomonas Vaginalis IVDアッセイに対して比較試験をした。1:5~1:10,000の範囲のSTMでの希釈を、未希釈試料試験のT時間に応じて臨床試料に対して行った。未希釈試料試験から無効であると判定された試料11207および13023に対して、1:10の希釈を行った。各希釈物を、CV/TV多重アッセイを用いて実行し、Aptima Trichomonas Vaginalisアッセイで再試験した。以前の無効な試料は、1:10希釈で再試験した際に有効であった。以前の無効な試料を含むすべての試料は、Aptima Trichomonas Vaginalisアッセイの解釈と一致した。
実施形態
実施形態1.配列番号176の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する15~30個の隣接する塩基を含有するプロモータープライマーを含む試料中のT.vaginalis標的核酸配列を増幅する際に使用するための、増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態2.プロモータープライマーが、T7 RNAポリメラーゼの5’プロモーター配列を含む、実施形態1に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態3.T7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列が、配列番号65または66を含む、実施形態2に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態4.プロモータープライマーが、配列番号42、43、44、45、46、47、または48と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態2に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態5.プロモータープライマーが、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、または12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態4に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態6.実施形態1~5のいずれか1つに記載の増幅オリゴヌクレオチドと、1つ以上の追加の標的核酸の増幅に使用するのに好適な1つ以上の追加の増幅オリゴヌクレオチドと、を含む、増幅オリゴヌクレオチドのセット。
実施形態7.配列番号177の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する15~30個の隣接する塩基を含有する非プロモータープライマーを含む試料中のT.vaginalis標的核酸配列を増幅する際の、増幅オリゴヌクレオチドまたは使用。
実施形態8.非プロモータープライマーが、配列番号49、50、51、52、53、54、または55と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態6に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態9.非プロモータープライマーが、配列番号13、14、15、16、17、18、または19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態7に記載の増幅オリゴヌクレオチド。
実施形態10.実施形態7~9のいずれか1つに記載の非プロモータープライマーと、1つ以上の追加の標的核酸の増幅に使用するのに好適な1つ以上の追加の非プロモータープライマーと、を含む、増幅オリゴヌクレオチドのセット。
実施形態11.T.vaginalis標的核酸増幅産物を検出するための検出オリゴヌクレオチドであって、配列番号56、57、58、59、60、61、または62と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、検出オリゴヌクレオチド。
実施形態12.検出オリゴヌクレオチドが、T.vaginalis標的核酸の増幅産物にハイブリダイズしたときに検出可能なシグナルを生成する立体配置高感度ハイブリダイゼーションプローブである、実施形態11に記載の検出オリゴヌクレオチド。
実施形態13.検出オリゴヌクレオチドが、フルオロフォアおよび任意選択でクエンチャーを含有する、実施形態12に記載の検出オリゴヌクレオチド。
実施形態14.検出オリゴヌクレオチドが、分子トーチである、実施形態13に記載の検出オリゴヌクレオチド。
実施形態15.検出オリゴヌクレオチドが、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、または28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含有する、実施形態11に記載の検出オリゴヌクレオチド。
実施形態16.実施形態11~15のいずれか1つに記載の検出オリゴヌクレオチドと、1つ以上の追加の標的核酸の増幅産物を検出する際に使用するのに好適な1つ以上の追加の検出オリゴヌクレオチドと、を含む、検出オリゴヌクレオチドのセット。
実施形態17.試料中のT.vaginalis標的核酸を捕捉する際に使用するための標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)であって、TCOが、配列番号39、40、または41と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列と、固定化捕捉プローブに結合する固定化捕捉プローブ結合領域と、を含む、標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)。
実施形態18.固定化捕捉プローブ結合領域が、アッセイ条件下で、捕捉プローブに結合されるオリゴヌクレオチドに安定してハイブリダイズすることができる核酸配列を含む、実施形態17に記載のTCO。
実施形態19.TCOが、配列番号1、2、または3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態18に記載のTCO。
実施形態20.実施形態17~19のいずれか1つに記載のTCOと、1つ以上の追加の標的核酸の捕捉で使用するための1つ以上の追加のTCOと、を含む、TCOのセット。
実施形態21.試料中のT.vaginalisを検出するための組成物であって、
(a)実施形態1~5のいずれか1つに記載の増幅オリゴヌクレオチドを含むプロモータープライマーと、
(b)実施形態7~9のいずれか1つに記載の増幅オリゴヌクレオチドを含む非プロモータープライマーと、
(c)実施形態11~15のいずれか1つに記載の検出オリゴヌクレオチドを含む検出オリゴヌクレオチドと、
(d)任意選択で、実施形態17~19のいずれか1つに記載の標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)を含むTCOと、を含む、組成物。
実施形態22.プロモータープライマーが、標的捕捉混合物中に存在し、非プロモータープライマーが、第1相の増幅混合物中に存在し、プロモータープライマーおよび検出オリゴヌクレオチドが、第2相の増幅混合物中に存在する、実施形態21に記載の組成物。
実施形態23.標的捕捉混合物が、TCOをさらに含む、実施形態22に記載の組成物。
実施形態24.第1相の増幅混合物が、逆転写酵素、RNAポリメラーゼ、デオキシリボヌクレオチド三リン酸、およびリボヌクレオチド三リン酸のうちの1つ以上を含有する、実施形態22に記載の組成物。
実施形態25.固定化捕捉プローブをさらに含み、固定化捕捉プローブが、TCO上に存在する第2の結合対メンバーに結合する第1の結合対メンバーを含有する、実施形態21~24のいずれか1つに記載の組成物。
実施形態26.固定化捕捉プローブが、磁気的に引き付け可能な粒子である、実施形態25に記載の組成物。
実施形態27.第1相の増幅反応混合物が、プロモータープライマーを欠く、実施形態22に記載の組成物。
実施形態28.標的捕捉混合物が、1つ以上の追加のプロモータープライマーを含有し、第1相の増幅混合物が、1つ以上の追加の非プロモータープライマーを含有し、第2の増幅混合物が、1つ以上の追加のさらなるプロモータープライマーおよび1つ以上の検出オリゴヌクレオチドを含有し、1つ以上の追加のプロモータープライマー、非プロモータープライマー、および検出オリゴヌクレオチドが、T.vaginalis以外の種の増幅および検出に好適である、実施形態21に記載の組成物。
実施形態29.T.vaginalis以外の種の少なくとも1つが、Candida種である、実施形態24に記載の方法。
実施形態30.TCOが、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号11のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号24のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態31.TCOが、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号20のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態32.TCOが、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号21のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態33.TCOが、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号21のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態34.TCOが、配列番号3のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号9のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号23のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態35.TCOが、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号20のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態36.TCOが、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号14のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号21のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態37.TCOが、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号21のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態38.TCOが、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号9のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号15のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号23のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態39.TCOが、配列番号2のヌクレオチド配列を含み、T7プライマーが、配列番号4のヌクレオチド配列を含み、NT7プライマーが、配列番号13のヌクレオチド配列を含み、Torchが、配列番号20のヌクレオチド配列を含む、実施形態21に記載の組成物。
実施形態40.試料中のT.vaginalisを検出する方法であって、
(a)T.vaginalis標的核酸配列の第1の部分へのプロモータープライマーのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、試料をプロモータープライマーと接触させ、それにより、プロモータープライマーおよび標的核酸配列を含む前増幅ハイブリッドを生成することであって、
プロモータープライマーが、配列番号176の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する核酸配列を含む、生成することと、
(b)固体支持体への標的捕捉およびそれに続く洗浄によって前増幅ハイブリッドを単離して、工程(a)で標的核酸配列の第1の部分にハイブリダイズしなかったプロモータープライマーのいずれも除去することと、
(c)第1相の実質的に等温の転写関連増幅反応において、その線形増幅を支持するが、その指数関数的増幅を支持しない条件下で、工程(b)で単離された前増幅ハイブリッドの標的核酸配列の少なくとも一部分を、第1相の増幅反応混合物中で増幅し、それにより、第1の増幅産物を含む反応混合物をもたらすことであって、
第1相の増幅反応混合物が、非プロモータープライマーを含み、非プロモーターが、プロモータープライマーの伸長産物の一部に相補的であり、配列番号177の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性を有する核酸配列を含み、
第1の増幅産物が、第1相の、実質的に等温の転写関連増幅反応中の核酸合成の鋳型ではない、もたらすことと、
(d)第1の増幅産物を含む反応混合物を追加のプロモータープライマーと組み合わせて、第2相の増幅反応混合物を生成することであって、
第2相の増幅反応混合物が、検出オリゴをさらに含む、生成することと、
(e)第2相において、第2相の増幅反応混合物において実質的に等温の転写関連増幅反応を実施し、第1の増幅産物の指数関数的増幅を行い、それにより第2の増幅産物を合成することと、
(f)一定の時間間隔で検出オリゴヌクレオチドを用いて、第2相の増幅反応混合物中の第2の増幅産物の合成を検出することと、
(g)工程(f)の結果を使用して、試料中の標的核酸配列を定量化することと、を含む、方法。
実施形態41.プロモータープライマーが、T7 RNAポリメラーゼの5’プロモーター配列を含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態42.T7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列が、配列番号65または66を含む、実施形態41に記載の方法。
実施形態43.プロモータープライマーが、配列番号42、43、44、45、46、47、または48と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態41に記載の方法。
実施形態44.プロモータープライマーが、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、または12と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態43に記載の方法。
実施形態45.非プロモータープライマーが、第1相の等温の転写関連増幅反応において酵素的に伸長される、実施形態40に記載の方法。
実施形態46.非プロモータープライマーが、配列番号49、50、51、52、53、54、または55と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態45に記載の方法。
実施形態47.非プロモータープライマーが、配列番号13、14、15、16、17、18、または19と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態46に記載の方法。
実施形態48.前増幅ハイブリッドを単離することが、試料を標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)と接触させることを含み、前増幅ハイブリッドが、TCOおよびプロモータープライマーのそれぞれにハイブリダイズした標的核酸配列を含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態49.TCOが、配列番号39、40、または41と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態48に記載の方法。
実施形態50.TCOが、配列番号1、2、または3と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態48に記載の方法。
実施形態51.固体支持体が、固定化捕捉プローブを含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態52.固定化捕捉プローブが、磁気的に引き付け可能な粒子である、実施形態51に記載の方法。
実施形態53.第1相および第2相の等温の転写関連増幅反応の各々が、RNAポリメラーゼおよび逆転写酵素を含み、逆転写酵素が、内因性RNase H活性を含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態54.第1相の増幅反応混合物が、遊離プロモータープライマーを欠く、実施形態40に記載の方法。
実施形態55.工程(c)の第1の増幅産物が、試料中の標的核酸配列と同じ極性を有するcDNA分子であり、工程(e)の第2の増幅産物が、RNA分子である、実施形態40に記載の方法。
実施形態56.工程(d)の検出オリゴヌクレオチドが、第2の増幅産物にハイブリダイズするときに検出可能なシグナルを生成する立体配置高感度ハイブリダイゼーションプローブである、実施形態40に記載の方法。
実施形態57.工程(d)の検出オリゴヌクレオチドが、蛍光標識された配列特異的ハイブリダイゼーションプローブである、実施形態56に記載の方法。
実施形態58.検出オリゴヌクレオチドが、配列番号178の領域またはその相補体と少なくとも90%の相補性の領域を含有する、実施形態57に記載の方法。
実施形態59.検出オリゴヌクレオチドが、配列番号56、57、58、59、60、61、または62と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態58に記載の方法。
実施形態60.検出オリゴヌクレオチドが、配列番号20、21、22、23、24、25、26、27、または28と少なくとも90%の同一性を有する核酸配列を含む、実施形態59に記載の方法。
実施形態61.工程(g)が、検量線および工程(f)からの結果を使用して試料中の標的核酸配列を定量化することを含む、実施形態40に記載の方法。
実施形態62.方法が、2つ以上の異なるプロモータープライマーおよび2つ以上の異なる非プロモータープライマーを含み、2つ以上の異なるプロモータープライマーおよび2つ以上の異なる非プロモータープライマーが、異なる標的核酸を増幅して、2つ以上の異なる増幅産物を生成する、実施形態40に記載の方法。
実施形態63.2つ以上の異なる増幅産物が、2つ以上の異なる検出オリゴヌクレオチドを使用して検出されることをさらに含む、実施形態62に記載の方法。
実施形態63.2つ以上の異なる標的核酸が、異なる種に由来する、実施形態62に記載の方法。
実施形態64.異なる種が、Candida種である、実施形態63に記載の方法。

Claims (24)

  1. 試料中のT.vaginalis標的核酸配列を増幅する際に使用するためのオリゴヌクレオチドのセットであって、
    (a)25~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号42を含む標的特異的配列を有し、その5’末端に結合したT7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列を有する核酸配列を含むプロモータープライマー、および非プロモータープライマーであって、25~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号13を含む標的特異的配列を有する核酸を含む、非プロモータープライマー
    (b)25~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号42を含む標的特異的配列を有し、その5’末端に結合したT7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列を有する核酸配列を含むプロモータープライマー、および非プロモータープライマーであって、20~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号14を含む標的特異的配列を有する核酸を含む、非プロモータープライマー、
    (c)23~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号45を含む標的特異的配列を有し、その5’末端に結合したT7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列を有する核酸配列を含むプロモータープライマー、および非プロモータープライマーであって、22~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号15を含む標的特異的配列を有する核酸を含む、非プロモータープライマー、または
    (d)22~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号47を含む標的特異的配列を有し、その5’末端に結合したT7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列を有する核酸配列を含むプロモータープライマー、および非プロモータープライマーであって、22~30連続ヌクレオチドの長さであり、かつ配列番号15を含む標的特異的配列を有する核酸を含む、非プロモータープライマー、
    を含む、オリゴヌクレオチドのセット。
  2. 前記プロモータープライマーが、配列番号42、45、または47のヌクレオチド配列からなる標的特異的配列を含む、請求項1に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  3. 前記T7 RNAポリメラーゼの前記プロモーター配列が、配列番号65または66を含む、請求項1または2に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  4. 前記プロモータープライマーが、配列番号4、9、または11の核酸配列を含む、請求項3に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  5. 前記プロモータープライマーが、配列番号4、9、または11のヌクレオチド配列からなる核酸配列を含む、請求項4に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  6. 前記非プロモータープライマーが、配列番号13、14、または15のヌクレオチド配列からなる核酸配列を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  7. さらに、1つ以上の追加の標的核酸の増幅に使用するのに好適な1つ以上の追加のオリゴヌクレオチドを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  8. さらに、T.vaginalis標的核酸増幅産物を検出するための検出オリゴヌクレオチドを含み、前記検出オリゴヌクレオチドが、13~30の核酸塩基長であり、かつ配列番号56、57、58、59、60、61、62、またはその相補体を含む標的特異的配列を有する核酸配列を含み、前記検出オリゴヌクレオチドが、フルオロフォア、またはフルオロフォアおよびクエンチャーを含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  9. 前記検出オリゴヌクレオチドが、配列番号56、57、58、59、60、61、または62のヌクレオチド配列からなる標的特異的配列を含む、請求項8に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  10. 前記検出オリゴヌクレオチドが、配列番号20、21、22、23、25、26、27、または28の核酸配列を含む、請求項8または9に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  11. 前記検出オリゴヌクレオチドが、配列番号20、21、22、23、25、26、27、または28のヌクレオチド配列からなる核酸配列を含む、請求項10に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  12. さらに、1つ以上の追加の標的核酸の増幅産物を検出する際に使用するのに好適な1つ以上の追加の検出オリゴヌクレオチドを含む、請求項7~11のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  13. さらに、試料中のT.vaginalis標的核酸を捕捉する際に使用するための標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)を含み、
    (i)前記TCOが、配列番号39、40、もしくは41を含む標的特異的配列を有する核酸配列と、固定化捕捉プローブに結合する固定化捕捉プローブ結合領域と、を含むか、または
    (ii)前記TCOが、配列番号1、2、もしくは3を含む核酸配列を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  14. (i)前記TCOが、配列番号39、40、または41のヌクレオチド配列からなる標的特異的配列を含むか、または(ii)前記TCOが、配列番号1、2、または3のヌクレオチド配列からなる核酸配列を含む、請求項13に記載のオリゴヌクレオチドのセット。
  15. 請求項1~14のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドのセットを含む、試料中のT.vaginalisを検出するためのキットまたは組み合わせ物。
  16. さらに、請求項13または14に記載の標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)を含む、請求項15に記載のキットまたは組み合わせ物。
  17. 前記プロモータープライマーが、標的捕捉混合物中に存在し、前記非プロモータープライマーが、第1相の増幅混合物中に存在し、前記プロモータープライマーおよび検出オリゴヌクレオチドが、第2相の増幅混合物中に存在する、請求項15または16に記載のキットまたは組み合わせ物。
  18. 前記標的捕捉混合物が、1つ以上の追加のプロモータープライマーを含有し、前記第1相の増幅混合物が、1つ以上の追加の非プロモータープライマーを含有し、前記第2相の増幅混合物が、1つ以上の追加のプロモータープライマーおよび1つ以上の検出オリゴヌクレオチドを含有し、前記1つ以上の追加のプロモータープライマー、非プロモータープライマー、および検出オリゴヌクレオチドが、T.vaginalis以外の種の増幅および検出に好適である、請求項17に記載のキットまたは組み合わせ物。
  19. 前記T.vaginalis以外の種のうちの少なくとも1つが、Candida種である、請求項18に記載のキットまたは組み合わせ物。
  20. 請求項13または14に記載のオリゴヌクレオチドのセットを用いて試料中のT.vaginalisを検出する方法であって、前記方法が、
    (a)T.vaginalis標的核酸配列の第1の部分へのプロモータープライマーのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、前記試料を、前記プロモータープライマーと接触させ、それにより、前記プロモータープライマーおよび前記標的核酸配列を含む前増幅ハイブリッドを生成することと、
    (b)標的捕捉によって、前記前増幅ハイブリッドを固体支持体上に単離することであって、標的捕捉が、前記試料を前記標的捕捉オリゴヌクレオチド(TCO)と接触させることを含み、前記前増幅ハイブリッドが、前記TCOおよびプロモータープライマーのそれぞれにハイブリダイズした前記標的核酸配列を含む、単離することと、それに続いて洗浄して、工程(a)で前記標的核酸配列の前記第1の部分にハイブリダイズしなかった前記プロモータープライマーのいずれも除去することと、
    (c)第1相の等温の転写関連増幅反応において、その線形増幅を支持するが、その指数関数的増幅を支持しない条件下で、工程(b)で単離された前記前増幅ハイブリッドの前記標的核酸配列の少なくとも一部分を、第1相の増幅反応混合物中で増幅し、それにより、第1の増幅産物を含む反応混合物をもたらすことであって、
    前記第1相の増幅反応混合物が、前記非プロモータープライマーを含み、
    前記第1の増幅産物が、前記第1相の、等温の転写関連増幅反応中の核酸合成の鋳型ではない、もたらすことと、
    (d)前記第1の増幅産物を含む前記反応混合物を追加のプロモータープライマーと組み合わせて、第2相の増幅反応混合物を生成することであって、
    前記第2相の増幅反応混合物が、前記検出オリゴヌクレオチドをさらに含む、生成することと、
    (e)第2相において、前記第2相の増幅反応混合物において等温の転写関連増幅反応を実施し、前記第1の増幅産物の指数関数的増幅を行い、それにより第2の増幅産物を合成することと、
    (f)一定の時間間隔で前記検出オリゴヌクレオチドを用いて、前記第2相の増幅反応混合物中の前記第2の増幅産物の合成を検出することと、
    (g)工程(f)の結果を使用して、前記試料中の前記標的核酸配列を定量化することと、を含む、方法。
  21. 前記非プロモータープライマーが、前記第1相の等温の転写関連増幅反応において酵素的に伸長される、請求項20に記載の方法。
  22. 工程(d)における前記検出オリゴヌクレオチドが、配列番号20、21、22、23、25、26、27、または28の核酸配列を含む蛍光標識された配列特異的ハイブリダイゼーションプローブである、請求項20または21に記載の方法。
  23. 前記方法が、2つ以上の異なるプロモータープライマーおよび2つ以上の異なる非プロモータープライマーを含み、前記2つ以上の異なるプロモータープライマーおよび前記2つ以上の異なる非プロモータープライマーが、異なる標的核酸を増幅して、2つ以上の異なる増幅産物を生成する、請求項20~22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記2つ以上の異なるプロモータープライマーおよび前記2つ以上の異なる非プロモータープライマーが、T.vaginalisおよびCandida種を増幅する、請求項23に記載の方法。
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