ナノインベーダー法の開発と応用

1. はじめに

　特定遺伝子配列の同定が臨床検査の領域において必須の技術となって久しい．それは年々重要性を増すがその領域も感染症分野のみならず，腫瘍分野におけるゲノムの組換え配列の検出や遺伝子変異の検出に広がっているほか，一塩基多型(SNP)のタイピングのような多型解析に関して薬物反応性遺伝子や生活習慣病等の遺伝子診断が，いわゆる将来の“個の医療”に向けた診断として期待されている．一方，臨床検査現場においては遺伝子検査の簡便性，迅速性，正確性などの技術的な改善は重要なテーマである．ビー・エム・エル(BML)では，以前より臨床検査向きの遺伝子検査としてインベーダーアッセイを米国Third Wave Technologies社(TWT社)から導入しアッセイ項目の拡充に取り組んでいる．本法はPCRなどの遺伝子増幅操作を行わずとも短時間に特定遺伝子配列の存否を検出できる方法であり，特にSNPの正確な解析に特徴があるため，受託遺伝子検査のような精度の要求されるアッセイには非常に有効な方法である．ただし，PCRに比べてDNA量を多く必要とするため，貴重な臨床材料からより多くの解析を行う研究検査などにおいて，その感度増強が要望されていた．感度増強の開発を手がけ始めた当初，インベーダーアッセイの反応系の改良はTWT社の技術陣によって行われていたため，別の切り口から攻めてみることにした．その際に重視したのは遺伝子増幅操作を行わずインベーダーアッセイの簡便性を損なわずに実質的な感度増加をもたらすことであった．

　本来，貴重なDNAサンプルの節約を主な目的として開始した開発であったが，進行に伴い副次的な効果が出てきた．インベーダー法がホモジニアスな手法であることを利用して反応系の微少化を突き詰め，その微量反応液をDNAマイクロアレイに使用される蛍光マイクロアレイスキャナーを用いて検出することにした．その結果，試験管からエッペンドルフチューブ，マイクロタイタープレートへと進化してきた検査の微少化の流れをいっそう加速させることと，Brownらによって開発され広く普及したDNAマイクロアレイ技術¹⁾との融合的なアッセイ手法が可能となった．これにより通常のDNAマイクロアレイに比べて遥かに迅速・簡便に結果をもたらすことが可能となった．以下にナノインベーダー法の開発と概要を説明する．なおナノインベーダー法とは，ナノタイタースライド^(R)＊を使用したDNAチップによる，ナノリットル単位でのインベーダー法を意味しており，一般にいわれるナノテクノロジーとは意を異にするのでご留意いただきたい．