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Real-time RT-PCR 法による RS ウイルス遺伝子の検出と サブグループ型別

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Real-time RT-PCR 法による RS ウイルス遺伝子の検出と サブグループ型別

千葉市環境保健研究所

横井 一 田中 俊光 水村 綾乃 北橋 智子

(平成 24 年 3 月 30 日受付)

(平成 24 年 7 月 2 日受理)

Key words : RS virus, Real-time RT-PCR, subgrouping

RS ウイルス(Respiratory Syncytial Virus:RSV)の検出とサブグループ型別を目的とする Real-time RT- PCR 法を開発した.RSV の F 遺伝子を標的配列として選択し,プライマーと TaqMan MGB プローブを新 たに設計した.RSV サブグループ A(RSV-A)および B(RSV-B)(コントロールプラスミド)ともに 2.5×

101から 2.5×107copies!tube の範囲で RSV 遺伝子の定量が可能であった.Real-time RT-PCR 法の検出限界 は,Conventional RT-PCR 法と比べて 10 倍から 100 倍高く,Nested PCR 法と同等であることが確認され,

他の呼吸器系ウイルス(インフルエンザウイルス,メタニューモウイルス,麻疹ウイルス,コクサッキーウ イルス,エンテロウイルス,エコーウイルス,ムンプスウイルス,パラインフルエンザウイルス,およびラ イノウイルス)との交差反応は認められなかった.

急性呼吸器症状を呈する患者から採取された 154 検体について Real-time RT-PCR 法により RSV の検出 を行った結果,40 検体から RSV 遺伝子が検出された.また,Real-time RT-PCR 法で陽性となった 40 検体 のうち,25 検体が RSV-A,15 検体が RSV-B であり,Nested PCR 法によるサブグループ型別の結果と一致 した.

以上の結果から,今回開発した Real-time RT-PCR 法は,RSV 遺伝子の検出定量と同時にサブグループの 型別も可能であり,RSV の遺伝子診断に有用であると考えられた.

〔感染症誌 86:569〜576,2012〕

RS ウイルス(Respiratory Syncytial Virus:RSV)

は,急性呼吸器感染症,特に小児の下気道感染症にお ける主要な原因ウイルスであり,1956 年に鼻感冒症 状を呈するチンパンジーから初めて分離1)された.RSV は,ゲノムとして全長約 15.2 kb の 1 本鎖マイナス RNA を有し,パラミクソウイルス科に分類される.ウ イルス粒子の大きさは 100〜350nm,形状は多形性を 示し,エンベロープを有する.エンベロープには F(Fu- sion glycoprotein),G(Attachment glycoprotein),

および SH(Small hydrophobic)蛋白が存在し,ヌク レオカプシドには N(Nucleoprotein),P(Phosphopro- tein),および L(Large)蛋白などが存在する.RSV の血清型は 1 種類であるが,G 蛋白の抗原性2)により

2 つのサブグループ(RSV-A,RSV-B)に分類される.

RSV の主な臨床症状は細気管支炎であり,特に乳 幼児において重症化しやすい傾向があると同時に,高 齢者における下気道感染症の原因ウイルス3)としても 重要視されている.

RSV 感染症の疫学的解析には,従来から HEp-2 や VeroE6 細胞等による分離培養,蛍光抗体法,および 酵素抗体法等が用いられてきたが,ウイルス量が少な い検体からの抗原検出やサブグループ型別は困難で あった.

近年,Reverse transcription-polymerase chain reac- tion(RT-PCR)法が RSV の検出に用いられるように

なり4)〜6),高感度なウイルス遺伝子の検出とウイルス

株のサブグループ型別や遺伝子解析が可能であること から,RSV の流行状況調査7)や集団感染事例の疫学的 解析8)9)における主要な診断技術として用いられてい

別刷請求先:(〒261―0001)千葉市美浜区幸町 1―3―9 千葉市環境保健研究所健康科学課 横井 一

(2)

る.しかしながら,RT-PCR 法による遺伝子検出は,

電気泳動による PCR 産物の確認と得られた PCR 産物 のシークエンス解析を必要とするため,迅速性に欠け る一面もある.

そこで,本研究では迅速性,高感度,定量性を兼ね 備えた Real-time RT-PCR 法を用いた RSV 検出法の 開発を目的として,RSV 遺伝子の検出と同時にサブ グループ型別が可能な遺伝子診断法の構築について検 討した.

材料および方法 1.供試検体

Real-time RT-PCR 法の検出感度と特異性を確認す るため,RSV 感染症患者の鼻汁から VeroE6 細胞に より分離された RSV-A と RSV-B の 2 株を VeroE6 細 胞により 1 回継代した後,培養上清を回収し,RNA の抽出時まで−80℃ に保存した.

一方,他の呼吸器系ウイルスとの交差反応の有無を 確認する目的で,A 型インフルエンザウイルス(5 株),B 型インフルエンザウイルス(2 株),メタニュー モウイルス(4 株),麻疹ウイルス(3 株),コクサッ キー A 群ウイルス(7 株),コクサッキー B 群ウイル ス(5 株),エンテロウイルス 71(1 株),エコーウイ ルス(2 株),およびムンプスウイルス(1 株)の分離 株について,培養上清を回収し,RNA の抽出時まで−

80℃ に保存した.また,RT-PCR 法によりパライン フルエンザウイルス遺伝子が検出10)された咽頭拭い液

(1 検体)と鼻汁(2 検体),およびライノウイルス遺 伝子が検出11)された鼻汁(3 検体)を RNA の抽出時 まで−80℃ に保存した.

さらに,臨床検体に対する本法の有用性を確認する ため,上気道炎または下気道炎(気管支炎,肺炎)の 急性呼吸器症状を呈した患者から採取された臨床材料 154 検体(咽頭拭い液 74 検体,鼻汁 76 検体,気管吸 引液 2 検体,および喀痰 2 検体)を RNA の抽出時ま で−80℃ に保存した.なお,臨床検体の採取に際し,

患者に対してその目的が感染症発生動向調査に基づく ものであることを説明し,口頭で同意を得た.

2.Real-time RT-PCR 用 プ ラ イ マ ー お よ び TaqMan MGB プローブの設計

RSV ゲノムにおける F 遺伝子領域を Real-time RT- PCR 法の標的配列に選択した.GeneBank に登録さ れている RSV 34 株(RSV-A:19 株,RSV-B:15 株)

の配列アライメントを行い12),RSV-A と B に共通の 配列を検索した(Fig. 1).

検索結果に基づき,RSV-A と RSV-B の配列に共通 の sense プライマーと antisense プライマーを設計し た.また,RSV をサブグループ別に検出するため,

RSV-A と B の配列にそれぞれ特異的な VIC 標識,お

よび FAM 標識 TaqMan MGB プローブを設計した

(Table 1).

なお,各プライマーの合成は Invitrogen に依頼し,

TaqMan MGB プローブについては Applied Biosys- tems(ABI)に依頼した.

3.ウイルス RNA の抽出

ウイルス分離株の培養上清 200μL,または臨床検体 の遠心上清 200μL から High Pure Viral RNA Kit

(Roche)を使用してウイルス RNA の抽出を行った後,

DNaseI により処理した.抽出 RNA 18μL に対して,5 units!μL RNase-free DNaseI(TaKaRa)4.0μL,およ び 10×DNaseIBuffer 21.0μL を混合した反応液を 2μL 加えた後,37℃ で 30 分,次いで 75℃5 分の反応後,4℃

で保持したも の を DNaseI 処 理 ウ イ ル ス RNA と し た.

4.逆転写反応による cDNA の作製

DNaseI 処理ウイルス RNA 20μL に対し,RNase- free 滅菌蒸留水 4.5μL,5×First-Strand Buffer 8.0μL,

10mM dNTP Mix 2.0μL,3.0μg!μL Random Primers 0.4μL,100mM DTT 2.0μL,40units!μL RNaseOUT Recombinant Ribonuclease Inhibitor(Invitrogen)1.1 μL,200units!μL Super ScriptIIIRNaseH(−)revers transcriptase(Invitrogen)2.0μL を加えた後,42℃60 分,99℃5 分の反応後,4℃ で保持したものを cDNA とし,−30℃ に保存した.

5.RSV 陽性コントロールプラスミドの作製 RSV-A および B の F 遺伝子を RSVABf-F,および RSVABf-R プライマー(Table 1)を用いた Conven- tional RT-PCR 法によって増幅させた.これらの PCR 産物を TOPO TA Cloning Kit for Sequencing(Invi- trogen)を用いてサブクローニングした.PCR 産物 の塩基配列をダイレクトシークエンス法により確認し た後,Plasmid Mini Kit(QIAGEN)により環状プラ スミドを精製し,制限酵素 SpeI で切断した.得られ た直鎖状プラスミドの OD 値を測定し,プラスミドの コピー数を算出した後,TE buffer(10mM Tris-HCl,

pH8.0;1mM EDTA,pH8.0)にて 1.0×109copies!μL の濃度に調製し,使用時まで−80℃ に保存した.

6.Real-time RT-PCR 法

1 tube あたり 25μL の反応量で実施した.Quan- tiTect Probe PCR Master Mix(QIAGEN)12.5μL,100 μM sense プライマー 0.1μL,100μM antisense プライ マー 0.1μL,10μM VIC 標識プローブ 0.25μL,10μM FAM 標識プローブ 0.25μL,および RNase-free 滅菌 蒸留水 9.3μL を混合した反応液(22.5μL)に cDNA 2.5 μL を加え,ABI 7300 リアルタイム PCR システム

(ABI)を使用して,95℃15 分の反応後,94℃15 秒と 56℃75 秒の反応を 45 回繰り返した.

(3)

Fig. 1 Aligment of 34 nucleotide sequences in fusion glycoprotein (F) gene of respiratory syncytial virus sub- group A and B.

The subgroup/accession number is shown beside the sequence. Asterisks below the alignment indicate the nu- cleotide  sequence  consensus.  Solid-line  arrows:  newly  designed  primers.  Double-line  arrows:  TaqMan  MGB  probes.

一方,RSV-A および B のコントロールプラスミド については,それぞれ 1.0×107から 1.0×101copies!μL までの 10 倍段階希釈系列(TE buffer を使用)を作 製した後,cDNA と同様に増幅反応を行った.反応 終了後に ABI Sequence Detection System Software ver. 1.4 を使用し,ウイルス遺伝子の検出と定量解析 を実施した.

7.Conventional RT-PCR 法および Nested PCR 法 RSV の N 遺伝子に設計された Stockton ら4)のプラ イマーセット(Table 1)を用いた.Conventional RT- PCR 法は,10×Ex Taq Buffer 5.0μL,100μM プライ マー各 0.25μL,2.5mM dNTP Mix 4.0μL,5units!μL Ex Taq Hot Start Version(TaKaRa)0.25μL,およ び RNase-free 滅菌蒸留水 35.25μL を混合した反応液

(45μL)に cDNA 5.0μL を加え,GeneAmp PCR Sys- tem 9700(ABI)を使用して,95℃3 分の反応後,94℃

60 秒,50℃60 秒,および 72℃60 秒の反応を 35 回繰 り返した.

Nested PCR 法によるサブグループ型別は,10×Ex Taq Buffer 2.5μL,100μM プライマー各 0.125μL,2.5 mM dNTP Mix 2.0μL,Ex Taq Hot Start Version 0.125μL,お よ び RNase-free 滅 菌 蒸 留 水 18.875μL を 混合した反応液(24μL)に PCR 産物 1.0μL を 加 え,

95℃3 分の反応後,94℃60 秒,60℃60 秒,および 72℃

60 秒の反応を 35 回繰り返した.PCR 産物の確認は 2.5%(w!v)アガロースゲル電気泳動により行った.ア ガロースゲルをエチジウムブロマイド染色後,UV 照 射下で目的のバンドが確認されたものを陽性とした4)

(4)

Fig. 2 Amplification of 10-fold serial dilution from respiratory syncytial virus subgroup A and B  control plasmid template in real-time RT-PCR assay.

Log10 of known numbers of subgroup A (A) and B (B) control plasmids containing 2.5×107 to 2.5

×101 copies per tube plotted against corresponding cycle threshold (Ct) values to generate a stan- dard curve.

Table 1 Primer and probe oligonucleotides used for real-time RT-PCR, conventional RT-PCR and  nested PCR of respiratory syncytial virus.

PCR assay Primer or 

Probe Sequence (5ʼ → 3ʼ)*a Gene position 

(Polarity*b) Location

Real-time RT-PCR

RSVf-F1 CARCAAAGTTAYTCTATCATGTC F (+) 6460-6482*e

RSVf-R1 GATCCTGCATTRTCACARTACCA F (−) 6656-6634*e

RSVfA-TPf2*c VIC-TGTAGTACAATTRCCACT-MGB-NFQ F (+) 6510-6527*e RSVfB-TPf*d FAM-TGTRCAGCTRCCTATC-MGB-NFQ F (+) 6513-6528*e Conventional

RT-PCR*g

RSV AB-F GTCTTACAGCCGTGATTAGG N (+) 1628-1647*e

RSV AB-R GGGCTTTCTTTGGTTACTTC N (−) 2465-2446*e

Nested PCR*g

RSV A-F GATGTTACGGTGGGGAGTCT N (+) 1863-1882*e

RSV A-R GTACACTGTAGTTAATCACA N (−) 2197-2178*e

RSV B-F AATGCTAAGATGGGGAGTTC N (+) 1905-1924*f

RSV B-R GAAATTGAGTTAATGACAGC N (−) 2089-2070*f

Construction  of  plasmid DNA*h

RSVABf-F CATTRATCAATGATATGCCTATAAC F (+) 6389-6413*e

RSVABf-R TCACTTGGTAATGTYAAACTGTTCA F (−) 6746-6722*e

*a Mix bases in degenerated primers and probe are as follows: Y, C or T; R, G or A.

*b (+), Sense; (−), antisense.

*c The minor groove binder (MGB) probe is labeled with VIC reporter dye at the 5ʼ end and with MGB and a nonfluores- cent quencher (NFQ) at the 3ʼ end of the oligonucleotide.

*d The MGB probe is labeled with FAM reporter dye at the 5ʼ end and with MGB and a NFQ at the 3ʼ end of the oligo- nucleotide.

*e Location is relative to the genome of respiratory syncytial virus (RSV) subgroup A (accession number M11486).

*f Location is relative to the genome of RSV subgroup B (accession number AY353550).

*g Conventional RT-PCR and nested PCR were performed with Stocktonʼs primer set.4)

*h PCR products were generated using primers designed external to real-time RT-PCR primers.

1.Real-time RT-PCR 法の定量性と特異性

RSV-A と B の各コントロールプラスミドの 10 倍段 階希釈系列を用いて,Real-time RT-PCR 法の増幅曲 線および検量線の検討を行った.その結果,2.5×101

から 2.5×107copies!tube の範囲内で,RSV-A および B ともに PCR サイクル数に比例した遺伝子の増幅が 認められた.また,X 軸にコントロールプラスミドの コピー数(対数表示),Y 軸に PCR サイクル数(Ct 値)をプロットした検量線は,Fig. 2(A,B)に示

(5)

Table 2 Reproducibility of real-time RT-PCR assay of respiratory syncytial virus.

Subgroup and  reproducibility

CV (%) for concentration of RSV control plasmid (copies/tube)*a

2.5×101 2.5×102 2.5×103 2.5×104 2.5×105 2.5×106 2.5×107 RSV-A

Intra-assay*b 0.99 0.55 0.37 0.35 0.38 0.20 0.42

Inter-assay*c 1.37 0.63 0.94 0.52 0.46 0.45 0.64

RSV-B

Intra-assay 0.91 0.78 0.41 0.22 0.36 0.37 0.49

Inter-assay 1.07 0.84 0.61 0.67 0.83 0.50 0.86

*a Ten-fold serial dilution of respiratory syncytial virus control plasmid; dilution series thawed on three dif- ferent days and assays performed in triplicate for each dilution. CV: coefficient of variation.

*b Determined from three replicates within each assay.

*c Determined from three independent assays performed on different days.

Table 3 Comparison of detection limit of real-time RT-PCR with that of conventional RT-PCR  or nested PCR in culture fluid of respiratory syncytial virus.

Subgroup Concentration of virus  cDNA (copies/tube)

Maximum 10-fold serial dilution detected by PCR assay*a Real-time RT-PCR (Ct*b) Conventional RT-PCR*c Nested PCR*c

A 1.70×107 10−6 (40.34) 10−5 10−6

B 3.13×106 10−6 (40.98) 10−4 10−5

*a cDNA solution obtained from each subgroup of respiratory syncytial virus RNA by the RT reaction was 10-fold  serial diluted by sterilized TE buffer.

*b Ct: threshold cycle

*c Conventional RT-PCR and nested PCR results were considered positive when the excepted amplification product  was visible on agarose gel.

すように RSV-A(R2=0.999,Slope:-3.42)および B

(R2=0.999,Slope:-3.41)において,それぞれ直線 性を示した.

さらに,コントロールプラスミドの 10 倍段階希釈 系列ごとに実験内における Ct 値(n=3)の変動につ いて検討した結果,RSV-A の変動係数(CV)は 0.20%

から 0.99%,RSV-B では 0.22% から 0.91% の範囲で あった.また,実験間における Ct 値(n=3×3 回)の 変 動 に つ い て も 検 討 し た と こ ろ,RSV-A の CV は 0.45% か ら 1.37%,RSV-B で は 0.50% か ら 1.07% の 範囲であった(Table 2).

以上の結果から,本法による RSV のサブグループ 型別と再現性の良い定量が可能であることが明らかと なり,検出感度は各サブグループともに 2.5×101copies

!tube であると推定された.

一方,A 型インフルエンザウイルス,B 型インフル エンザウイルス,メタニューモウイルス,麻疹ウイル ス,コクサッキー A 群ウイルス,コクサッキー B 群 ウイルス,エンテロウイルス 71,エコーウイルス,ム ンプスウイルス,パラインフルエンザウイルス,およ びライノウイルスに対する交差反応性について確認し た結果,遺伝子の増幅は認められなかった.

2.Real-time RT-PCR 法における RSV 遺伝子の検 出限界

RSV-A と B から作製した各 cDNA を TE buffer に て 10 倍段階希釈(10-1から 10-7倍希釈)し,Real-time RT-PCR 法の検出限界について確認した(Table 3).

その結果,RSV-A では 10-6希釈(Ct 値:40.34),RSV- B も 10-6希釈(Ct 値:40.98)まで遺伝子が検出され た.

一方,同じ cDNA の 10 倍段階希釈系列を用 い て Conventional RT-PCR 法と Nested PCR 法を行った ところ,Conventional RT-PCR 法において,RSV-A では 10-5希釈,RSV-B では 10-4希釈まで遺伝子が検出 された.Nested PCR 法においては,RSV-A で 10-6希 釈,RSV-B で 10-5希釈まで遺伝子が検出された.

3.臨床検体からの RSV 遺伝子の検出

Real-time RT-PCR 法によって 154 検体のうち 40 検 体から RSV 遺伝子が検出された.Conventional RT- PCR 法を基準とした場合の Real-time RT-PCR 法の感 度は 100%,特異性は 92.7% であった.一方,Nested PCR 法を基準とした場合は感度,特異性ともに 100%

であった(Table 4).このことから,Real-time RT-PCR 法の感度と特異性は,Conventional RT-PCR 法より も高く,Nested PCR 法と同等であることが明らかと なった.

(6)

Fig. 3 Amount  of  respiratory  syncy- tial virus subgroup A and B detected  from clinical specimens (n=40) by re- al-time RT-PCR.

Filled circles represent clinical samples  detected by both conventional RT-PCR  and nested PCR. Open circles represent  clinical  samples  detected  by  nested  PCR alone.

Table 4 Comparison  of  sensitivity  and  specificity  of  real-time  RT-PCR  with  conventional  RT-PCR  or  nested  PCR  in  detecting  respiratory  syncytial  virus RNA from clinical specimens.

PCR assay

Number of specimens by real-time  RT-PCR

Positive Negative Total Conventional RT-PCR

Positive 31     0   31

Negative   9 114 123

Total 40 114 154

Nested PCR

Positive 40     0   40

Negative   0 114 114

Total 40 114 154

Real-time RT-PCR 法で陽性となった 40 検体のう ち,25 検体が RSV-A,15 検体が RSV-B であり,Nested PCR 法によるサブグループ型別の結果と一致した.

Conventional RT-PCR 法と Nested PCR 法の両者が 陽性となった 31 検体(RSV-A が 19 検体,RSV-B が 12 検 体)の コ ピ ー 数 は 7.0×102か ら 6.7×106copies! tube であった.一方,Nested PCR 法のみが陽性となっ た 9 検 体(RSV-A が 6 検 体,RSV-B が 3 検 体)の コ ピー数は,4.8×100から 1.0×102copies!tube であった

(Fig. 3).

近年,RT-PCR 法をはじめとする遺伝子検出法がウ イルス感染症の診断に広く用いられるようになった.

特に迅速性,高感度,および定量性を兼ね備えた Real- time PCR 法は,既に RSV 遺伝子の検出と定量にも 応用されている13)〜18).中でも,1 本の tube で RSV 遺 伝子の検出定量と同時にサブグループ型別も可能な Real-time PCR 法 が Do ら15),Falsey ら16),お よ び Kuypers18)らによって報告されている.

Do ら15)は,N 遺伝子を標的配列として選択し,プ ライマーを設計しているが,プローブについては LNA

(Locked Nucleic Acid)プローブを使用している.こ のプローブは TaqMan MGB プローブよ り も 相 補 DNA に対する熱安定性が上昇することから,結合親 和性が高く,Tm 値をさらに高く設定できる利点があ り,本法よりも 10 倍以上高い検出感度を実現してい る.しかしながら,患者の鼻腔洗浄液に含まれる RSV 量が 103copies から 1010copies!mL の範囲内である18)こ とを考慮すると,本法は臨床検体からの検出に十分な 感度を有するものと考えられる.

Kuypers ら18)は,P 遺伝子にプライマーと TaqMan MGB プローブを設計しており,検出感度は本法と同 等であるが,1 反応当たり 10μL の RNA が必要であ るため,複数ウイルスの同時検索においては本法が有

利であると考えられた.また,Conventional RT-PCR 法や Nested PCR 法に対する感度や特異性の比較を実 施していない.一方,Falsey ら16)は,F 遺伝子にプラ イマーと TaqMan プローブを設計しているが,Con- ventional RT-PCR 法を行った後に Nested PCR 法に よって TaqMan プローブの蛍光を検出する方法であ るため,迅速性に欠ける一面がある.

本研究で構築した Real-time RT-PCR 法は,RSV の F 遺伝子を標的配列として選択し,より多くの RSV 株を検出できるようにプライマーとプローブを設計し た.すなわち,RSV-A と B に共通な配列を検索し,増 幅効率の低下を防ぐためにミスマッチが最小限となる よ う に sense お よ び antisense プ ラ イ マ ー を 設 計 し た.プローブについては,Kuypers17)らと同様に Tm

(℃)の上昇と特異性の向上を期待し,RSV-A と B を サブグループ別に検出するための TaqManMGB プ ローブをそれぞれ 1 種類ずつ設計した.

その結果,本法は,RSV-A または RSV-B のいずれ においても 2.5×101copies!tube 以上の遺伝子が存在 すれば,1 本の tube で RSV の検出と定量,並びにサ ブグループ型別が可能であり,他の呼吸器系ウイルス との交差反応もなく高い特異性を有することが確認さ れた.また,本法の検出限界は,Conventional RT-PCR 法と比べて 10 から 100 倍高く,Nested PCR 法と比 べて同等であることが確認された.さらに,臨床検体

(7)

を用いた検討においても,本法は Nested PCR 法と同 等の感度と特異性を有し,4.8×100copies!tube(鼻汁 中の RNA 量に換算する と 9.6×102copies!mL)の 検 体からも遺伝子の検出が可能であった.また,本法に よるサブグループ型別の結果も Nested PCR 法と完全 に一致したことから,サブグループ型別の信頼性も高 く,RSV の遺伝子診断に十分に応用できることが明 らかとなった.

現在,著者らの施設において呼吸器系ウイルスの遺 伝子検索を実施した際に,複数ウイルスの遺伝子が陽 性となるケースが少なくない.このことは,呼吸器感 染症の診断においては,複数ウイルスの遺伝子検索が 必要であることを示唆し,一度に数種類のウイルス検 索が可能な検査方法の導入が必要であると考えられ る.しかしながら,Do ら15)の検出系は PCR 反応時の アニーリングと伸長反応の温度が 45℃ と低く,多く の呼吸器系ウイルスのリアルタイム PCR で採用され ている反応温度(55℃〜60℃)と 10℃ 以上の開きが あるため,他の呼吸器系ウイルスを 1 台のリアルタイ ム PCR 装置で同時に検索することが困難である.一 方,今回構築した Real-time RT-PCR 法は,将来的に RSV を含めた複数ウイルスの検出系を 1 台の装置で 同時進行させることを想定し,アニーリング温度を 56℃ に設定したことから,検査効率の向上に貢献で きるものと思われる.

本研究で開発した Real-time RT-PCR 法は,従来の Conventional RT-PCR 法や Nested PCR 法と比較し て,PCR 反応後の電気泳動が不要であり,PCR 産物 のシークエンス解析等も不要であることから,簡便で 迅速に,かつ高感度に RSV 遺伝子の検出と定量,さ らにはサブグループ型別が可能である.従って,RSV 感染症の遺伝子診断のみならず,集団感染事例におけ る疫学調査や地域における流行状況調査にも応用可能 であると考えられる.

利益相反自己申告:申告すべきものなし

文 献

1)Morris JA, Blount RE Jr, Savage RE:Recovery of cytopathogenic agent from chimpanzees with coryza. Proc Soc Exp Biol Med 1956;92:544―

9.

2)Tsutsumi H, Onuma M, Suga K, Honjo T, Chiba Y, Chiba S,et al.:Occurrence of respiratory syncytial virus subgroup A and B strains in Ja- pan, 1980 to 1987. J Clin Microbiol 1988;26:

1171―4.

3)Dowell SF, Anderson LJ, Gary HE, Erdman DD, Prouffe JF, File TM,et al.:Respiratory syn- cytial virus is an important cause of commu-

nityacquired lower respiratory infection among hospitalized adults. J Infect Dis 1996;174:

456―62.

4)Stockton J, Ellis JS, Saville M, Clewley JP, Zam- bon MC:Multiplex PCR for typing and subtyp- ing influenza and respiratory syncytial virus. J Clin Microbiol 1998;36:2990―5.

5)Mazzulli T, Peret TC, McGeer A, Cann D, Mac Donald KS, Chua R,et al.:Molecular characteri- zation of a nosocomial outbreak of human respi- ratory syncytial virus on an adult leukemia!

lymphoma ward. J Infect Dis 1999;180:

1686―9.

6)Peret TC, Hall CB, Schnabel KC, Golub JA, An- derson LJ:Circulation patterns of genetically distinct group A and B strains of human respi- ratory syncytial virus in a community. J Gen Vi- rol 1998;79:2221―9.

7)七種美和子,川上千春,野口有三,鳥羽和憲:

横浜市における respiratory syncytial virus 流行 の疫学的解析.感染症誌 2005;79:381―7.

8)改 田 厚,村 上 司,入 谷 展 弘,久 保 英 幸,石 井營次,浜本芳彦:保育所における RS ウイルス の集団感染事例−大阪市.病原微生物検出情報 2004;25:235―6.

9)中村雅子,東方美保,川畑光政,浅田恒夫:福

井県内の小児および 高 齢 者 に お け る ヒ ト メ タ ニューモウイルスと RS ウイルスの流行状況.福 井県衛生環境センター年報 2008;7:50―5.

10)Echevarria JE, Erdman DD, Swierkosz EM, Hol- loway BP, Anderson LJ:Simultaneous detec- tion and identification of human parainfluenza viruses 1, 2, and 3 from clinical samples by mul- tiplex PCR. J Clin Microbiol 1998;36:1388―

91.

11)石古博昭,島田康司,與那覇麻理,栄 賢司:

遺伝子系統解析によるエンテロウイルスの同定.

臨床とウイルス 1999;27:283―93.

12)横井 一,北橋智子:Real-time RT-PCR 法によ るアストロウイルス遺伝子の検出.感染症誌 2009;83:120―6.

13)van Elden LJR, van Loon AM, van der Beek A, Hendriksen KAW, Hoepelman AIM, van Kraaij MGJ,et al.:Applicability of a real-time quantita- tive PCR assay for diagnosis of respiratory syn- cytial virus infection in immunocompromised adults. J Clin Microbiol 2003;41:4378―81.

14)Dewhurst-Maridor G, Simonet V, Bornand JE, Nicod LP, Pache JC:Development of a quanti- tative TaqMan RT-PCR for respiratory syn- cytial virus. J Virol Methods 2004;120:41―9.

15)Do LAH, van Doorn HR, Bryant JE, Nghiem MN, Nguyen Van VC, Vo CK,et al.:A sensitive real-time PCR for detection and subgrouping of human respiratory syncytial virus. J Virol Meth- ods 2012;179:250―5.

16)Falsey AR, Formica MA, Treanor JJ, Walsh

(8)

EE : Comparison of quantitative reverse transcription-PCR to viral culture for assess- ment of respiratory syncytial virus shedding. J Clin Microbiol 2003;41:4160―5.

17)Mentel R, Wegner U, Bruns R, Gürtler L:Real- time PCR to improve the diagnosis of respira- tory syncytial virus infection. J Med Microbiol

2003;52:893―6.

18)Kuypers J, Wright N, Morrow R:Evaluation of quantitative and type-specific real-time RT-PCR assays for detection of respiratory syncytial vi- rus in respiratory specimens from children. J Clin Virol 2004;31:123―9.

Detection and Subgrouping of Respiratory Syncytial Virus RNA by Real-time RT-PCR Hajime YOKOI, Toshimitsu TANAKA, Ayano MIZUMURA & Tomoko KITAHASHI

Chiba City Institute of Health and Environment

The TaqMan-based quantitative real-time RT-PCR assay we developed uses specific probes to identify respiratory syncytial virus (RSV) and to distinguish RSV subgroups A (RSV-A) and B (RSV-B).

We selected conserved regions of the F gene as assay targets and designed new primers and TaqMan MGB probes to detect RSV-A and B. RSV-A and B control plasmids confirmed real-time reverse transcrip- tion polymerase chain reaction (RT-PCR) reactivity whose efficiency was 2.5×101 to 2.5×107 copies!tube.

The assay detection limit was 10 to 102 times higher than that of the conventional RT-PCR assay and was equal to the nested PCR assay. No cross-reactions occurred against other respiratory viruses, including influ- enza virus, metapneumovirus, measles virus, coxsackievirus, enterovirus, echovirus, mumps virus, parainflu- enza virus, and rhinovirus.

Of 154 clinical specimens derived from subjects with acute respiratory infection and tested by using both real-time RT-PCR and nested PCR, 40 were RSV-positive in both assays. Of these, 25 were identified as RSV-A and 15 as RSV-B by both assays. There was 100% concordance in RSV subgroup identification be- tween real-time RT-PCR and nested PCR assays.

These results indicate that our real-time RT-PCR assay can be used for rapid detection, quantitative analysis and subgrouping of RSV-A and RSV-B.

Fig. 1 Aligment of 34 nucleotide sequences in fusion glycoprotein (F) gene of respiratory syncytial virus sub- Fig. 1 Aligment of 34 nucleotide sequences in fusion glycoprotein (F) gene of respiratory syncytial virus sub-group A and B.
Fig. 2 Amplification of 10-fold serial dilution from respiratory syncytial virus subgroup A and B  control plasmid template in real-time RT-PCR assay
Table 2 Reproducibility of real-time RT-PCR assay of respiratory syncytial virus. Subgroup and  reproducibility CV (%) for concentration of RSV control plasmid (copies/tube) *a 2.5×10 1 2.5×10 2 2.5×10 3 2.5×10 4 2.5×10 5 2.5×10 6 2.5×10 7 RSV-A Intra-assa
Fig. 3 Amount  of  respiratory  syncy- syncy-tial virus subgroup A and B detected   from clinical specimens (n=40) by re-al-time RT-PCR

参照

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