広報活動

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2013年8月8日

独立行政法人理化学研究所
株式会社ダナフォーム

蛍光プローブ「Eprobe」のリアルタイムPCRへの応用

-個別化医療の進展に合わせ簡便・正確な遺伝子検査、病原体検出法の確立へ-

配列特異的な認識を行なうEprobe

配列特異的な認識を行なうEprobe

これからの医療のありかたとして、患者さん一人一人で異なる疾患の状態に合わせた治療を進める個別化医療が期待されています。その大前提となるのが、患者さんの状態を詳しく正確に知ることです。つまり個別化医療の実現には、治療法の開発とともに、高い精度をもつ診断法の確立が欠かせません。特に、個人の体質(ゲノムの個人差)が病気の発症や進行に大きく関わる生活習慣病、体に入り込んだ細菌やウイルスを調べて適切な対策をとる必要がある感染症では、患者個人の遺伝子変異の判別や病原体由来の核酸(DNAやRNA)の検出を、より正確・迅速・簡便に、かつ安価に行うことが求められています。

現在、一般的に用いられている検出法に、リアルタイムPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法があります。この方法は、特定の遺伝子配列を鋳型として増幅されたDNAの量を蛍光プローブで定量するものです。現在の蛍光プローブには、PCR反応で生じるDNAの2本鎖に入り込んで蛍光を発するインターカレーター型と、特定の配列を検出できる蛍光色素を使った人工核酸型があります。インターカレーター型は検出感度が優れていますが、2本鎖DNAであればすべて結合するので目的以外のDNAも検出してしまい、正確な結果が得られないことがあります。そこで近年は、特定のDNA配列を認識する人工核酸型の蛍光プローブを用いて、目的とするDNAだけを検出する新しいリアルタイムPCR法の開発が行われています。

これまで報告されている人工核酸型の蛍光プローブは、2つの色素などの間に生じる蛍光共鳴エネルギー移動を利用するものですが、構造が複雑で合成が難しいことや、増幅したDNAの2本鎖を検出できても、その後の1本鎖の解離を検出できない、という欠点がありました。

そこで、理研の研究者と理研ベンチャーのダナフォームは、人工核酸を利用した新しい蛍光プローブ「Eprobe®(イープローブ)」とリアルタイムPCR法を組み合わせ、特定の遺伝子配列のコピー数や発現量、変異の有無などを従来法に比べより簡便かつ正確に検出する方法を共同で開発しました。

Eprobeは、リアルタイムPCR法の反応過程で特定の鋳型配列への結合と解離を繰り返し、その際の蛍光の増減を測定することによって、増幅された鋳型DNAの定量や遺伝子の変異検出を行う新しいタイプの蛍光プローブです。複雑な配列デザインを必要とせず、従来のリアルタイムPCR法と同じ手法で遺伝子検査システムを構築できるため、今後、遺伝子多型の検査や感染症診断、分子標的薬の適合検査などの、多様な臨床検査への応用が期待できます。

理化学研究所
ライフサイエンス技術基盤研究センター 機能性ゲノム解析部門 オミックス応用技術研究グループ 核酸診断技術開発ユニット
ユニットリーダー 臼井 健悟 (うすい けんご)
研究員 花見 健志 (はなみ たけし)