CN103333947B - 一种通过基因型推断中国人群中个体细胞色素酶cyp2d6和cyp3a4表达状况的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过基因型推断中国人群个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法和系统,所述方法包括:检测个体的DNA获得其细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型;将获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;根据基因型差异结果对个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断。本发明的方案能有效从基因水平推断CYP2D6和CYP3A4表达状况,并能为中国人群的个性化使用美沙酮、以及个性化戒毒以及法医学上死者的死因推断提供指导。
Description
技术领域
本发明涉及一种推断个体细胞色素酶表达状况的方法和系统,尤其涉及一种通过基因型推断中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法和系统。
背景技术
美沙酮自上世纪60年代中期开始用于阿片类毒品依赖性治疗,例如对海洛因依赖者的脱瘾治疗,目前国内外使用的主要方法是美沙酮替代疗法。美沙酮是一种阿片制剂,具有毒性和生理依赖性,可导致服用者双目失明、下肢瘫痪甚至死亡。美国FDA已发出关于美沙酮严重不良反应的警告,国内也有低剂量美沙酮中毒报告,这主要是因为不同个体对于药学的代谢快慢不同以及代谢表型不同,针对不能代谢该药物或者代谢能力差的个体直接施用相同剂量的药物,个体中毒或死亡的危险性不可预估,因此,针对个体基因组多态性与美沙酮药物代谢之间的研究显得尤为重要。
细胞色素酶CYP3A4和CYP2D6是参与美沙酮体内代谢的主要酶类,其结构、功能以及表达量与美沙酮在人体内的代谢密切相关。目前国内外研究人员已经发现编码细胞色素酶CYP3A4和CYP2D6的基因上的一些可能会对酶的结构、功能以及表达量产生影响的SNP位点的突变可能会与美沙酮药物代谢能力不良相关,并且这些与美沙酮药物代谢能力不良相关的SNP位点突变存在明显的种族差异和地域差异。目前的研究报道主要集中于欧美人群,还没有关于中国人群中这两个酶的基因上特定SNP突变位点与个体美沙酮代谢能力之间相关性的报道。
因此,如何有效从基因组水平推断细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的表达状况,并能为中国人群在临床上美沙酮的个性化给药、个性化戒毒以及法医学上死者的死因推断提供指导成为有待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种通过基因型推断中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法,所述方法能通过确定待检测个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的基因15个SNP位点的基因型与野生型15个SNP位点的基因型的比较来推断待检测个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的表达状况,能为中国人群个性化施用美沙酮、个性化戒毒以及法医学上死者的死因推断提供指导。
本发明进一步提供了一种SNP复合检测体系,能对待检测个体的所述15个SNP位点进行准确分型,为中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的推断提供准确数据。
本发明还提供了一种用于获得中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的系统,所述系统采用上述SNP复合检测体系,在准确分型的基础上准确推断中国人群中个体的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况。
本发明还提供了一种用于推断中国人群个体药物代谢能力的系统,所述系统采用上述SNP复合检测体系,在准确分型的基础上准确推断中国人群中个体对药物的代谢能力。
本发明提供的一种通过基因型推断中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法,包括:
检测待检测个体的DNA获得其细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型;
将获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
根据所述基因型差异结果对个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断;
所述15个SNP位点为:rs4646440,rs28624811,rs4646437,rs28670611,rs9623561,rs12169962,rs5758589,rs28371759,rs3735451,rs2246709,rs2404955,rs1065852,rs28572577,rs12333983,rs5751222。
在本发明的方案中,所述细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的表达状况包括酶的结构、酶的功能以及酶的表达量。
在本发明的方案中,所述待检测个体的SNP位点的基因型通过DNA测序获得。进一步的,所述待检测个体的SNP位点的基因型还可通过SNP复合检测体系获得,所述SNP复合检测体系包括所述15个SNP位点、扩增引物组、微测序引物组以及通用芯片;所述扩增引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15对扩增引物组成,每对扩增引物能扩增待检测个体DNA上包括其相应的SNP位点的突变型或野生型碱基在内的核苷酸序列;所述微测序引物组由包括与所述15个SNP位点一一对应的15条微测序引物组成,每条微测序引物的5’端连有标签序列能与所述通用芯片的标签序列互补,3’端包括与待检测个体DNA上其相应的SNP位点之前的核苷酸序列互补的序列。
进一步的,所述扩增引物组为序列表中SEQ ID No.1至SEQ ID No.30的核苷酸序列;所述微测序引物组为序列表中SEQ ID No.31至SEQ ID No.45的核苷酸序列。
更进一步的,所述微测序引物5’端连有的标签序列分别为序列表中SEQID No.31至SEQ ID No.45的各条核苷酸序列的自5’末端的第1至20位的脱氧核苷酸。
在本发明的具体实施方式中,所述通用芯片为:微测序反应通用芯片、固相微测序反应芯片或连接酶反应通用芯片。
本发明提供的一种SNP复合检测体系,所述SNP复合检测体系包括15个SNP位点,扩增引物组、微测序引物组以及通用芯片;所述扩增引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15对扩增引物组成,每对扩增引物能扩增待检测DNA上包括其相应的SNP位点的突变型或野生型碱基在内的核苷酸序列;所述微测序引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15条微测序引物组成,每条微测序引物的5’端连有标签序列能与所述通用芯片的标签序列互补,3’端包括与待检测DNA上其相应的SNP位点之前的核苷酸序列互补的序列;所述15个SNP位点为:rs4646440,rs28624811,rs4646437,rs28670611,rs9623561,rs12169962,rs5758589,rs28371759,rs3735451,rs2246709,rs2404955,rs1065852,rs28572577,rs12333983,rs5751222。
在本发明的具体实施方式中,所述扩增引物组为序列表中SEQ ID No.1至SEQ ID No.30的核苷酸序列;所述微测序引物组为序列表中SEQ ID No.31至SEQ ID No.45的核苷酸序列。
进一步的,所述微测序引物5’端连有的标签序列分别为序列表中SEQ IDNo.31至SEQ ID No.45的各条核苷酸序列的自5’末端的第1至20位的脱氧核苷酸。
更进一步的,所述通用芯片为:微测序反应通用芯片、固相微测序反应芯片或连接酶反应通用芯片。
本发明提供的一种用于获得中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的系统,包括所述的SNP复合检测体系、比较体系和推断体系,所述比较体系用于将所述SNP复合检测体系获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;所述推断体系用于根据所述基因型差异结果对个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断。
一般的,根据本发明人的实验,15个SNP位点中存在一个以上突变时,可推断待检测个体的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的结构或功能存在缺陷或者表达量下降。
本发明提供的一种检测中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达是否存在缺陷的系统,包括所述的SNP复合检测体系、比较体系和推断体系,
所述比较体系用于将所述SNP复合检测体系获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
所述推断体系用于根据所述基因型差异结果推断个体是否为细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷个体,所述15个SNP位点中存在一个以上突变的待检测个体为细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷个体。
本发明提供的一种用于推断中国人群个体药物代谢能力的系统,包括所述的SNP复合检测体系、比较体系和代谢能力推断体系,
所述比较体系用于将所述SNP复合检测体系获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
所述代谢能力推断体系用于根据基因型差异结果对个体药物代谢能力进行推断。
进一步的,所述药物为美沙酮。
在本发明的方案中,所述15个SNP位点信息如表1所示:
表1
序号 | SNP位点 | 基因 | 染色体 | 位置 | 碱基变化 |
1 | rs4646440 | cyp3a4 | 7 | 99360870 | C/T |
2 | rs28624811 | cyp2d6 | 22 | 42527533 | A/G |
3 | rs4646437 | cyp3a4 | 7 | 99365083 | C/T |
4 | rs28670611 | cyp2d6 | 22 | 42531210 | C/T |
5 | rs9623531 | cyp2d6 | 22 | 42531700 | C/T |
6 | rs12169962 | cyp2d6 | 22 | 42536027 | C/T |
7 | rs5758589 | cyp2d6 | 22 | 42518382 | A/G |
8 | rs28371759 | cyp3a4 | 7 | 99361626 | C/T |
9 | rs3735451 | cyp3a4 | 7 | 99355975 | A/G |
10 | rs2246709 | cyp3a4 | 7 | 99365719 | A/G |
11 | rs2404955 | cyp3a4 | 7 | 99353279 | A/G |
12 | rs1065852 | cyp2d6 | 22 | 42526694 | C/T |
13 | rs28572577 | cyp3a4 | 22 | 42536027 | C/T |
14 | rs12333983 | cyp2d6 | 7 | 99354114 | A/T |
15 | rs5751222 | cyp2d6 | 22 | 42517922 | A/T |
上述SNP位点是申请人经过大量实验和生物信息学分析筛选出在中国人群存在多态性高、复合扩增效率好、特异性较高的15个SNP位点(7个位于7号染色体的cyp3a4表达相关的SNP位点,8个22号染色体的cyp2d6表达相关的SNP位点),该系统在不同个体中表现出良好的多态性,并且在个体之间具有一定的个体鉴别能力。
利用所述SNP复合检测体系进行待检测个体15个SNP位点的基因型的检测,包括:1)提取待检测样本的DNA作为模板;2)使用所述扩增引物组对提取的DNA模板进行多重PCR扩增反应;3)将上述扩增得到的产物使用所述微测序引物组进行引物延伸反应,所述引物延伸反应中ddNTP为荧光标记的ddNTP;4)将引物延伸反应的产物和通用芯片进行杂交,根据芯片杂交结果确定待检测个体15个SNP位点的基因型。
本发明提供的15对扩增引物及其相对应的SNP位点如表2所示,PCRU代表上游引物,PCRL代表下游引物;
表2
用于引物延伸反应的微测序引物序列如表3所示,SNPU代表微测序引物序列,微测序引物5’端前20个碱基为标签序列。
表3
本发明方案具有以下优点:
1、由于采用单碱基延伸反应进行SNP的检测,所有的扩增产物片段长度均小于150bp,这比常规的法医学检测方法具备更高的敏感性。
2、本发明的方法可以从基因组水平推断中国人群中个体的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的表达状况,并能为中国人群个性化施用美沙酮、个性化戒毒以及法医学上死者的死因推断提供参考依据。
4、本发明提供的SNP复合检测体系优点是准确率高(>99%)、灵敏度高(一次反应只需2ngDNA模板),高通量,可以同时进行单一样本或多个样本和多个SNP位点的检测,数据分析自动化、简便,杂交芯片扫描之后,可直接以excel表的形式给出最终的SNP分型结果,在法医DNA鉴定的实践检验中非常具有优势。
附图说明
图1是15个SNP位点的复合检测体系的芯片点阵分布图,根据碱基变化的不同分为三组。
图2A是96份无关个体DNA样本的杂交芯片的双色荧光CCD扫描图像;其中,从上往下第1排至第4排是CT组,第5排至第8排是AG组,第9排至第12排是AT组;其中CT组中第1排从左往右依次为样品1~样品24,第2排为样品25~样品48,第3排为样品49~样品72,第4排为样品73-96。AG组、AT组的样品顺序与CT组一致。
图2B是图2A中单个杂交孔在SNPware杂交板上的排布方式示意图,4个质控点分别为:2个等位基因的纯合子XX和YY(分别为POS1和POS2),1个杂合子XY(POS1,2),和1个阴性对照NEG;
图2C为一份样品三组SNP位点的双色荧光CCD扫描图。
图2D为图2A经SNPadmin和Get Genos软件分析扫描图像后,位点rs5758589的QCreview结果,其中,横坐标代表蓝荧光信号强度(B)与蓝、绿荧光信号强度之和(B+G)的比值,纵坐标代表蓝、绿荧光信号强度之和(B+G)的Log值,所检测的96份样本可分为3个群,左侧绿色群为基因型GG纯合子,右侧的蓝色群为AA纯合子,中间的橙色群为AG杂合子。
具体实施方式
实施例1中使用本发明中的SNP复合扩增检测系统对取自北京地区的200名志愿者的样品进行检验。
所用方法如无特别说明均为常规方法,所用试剂耗材和仪器如下表所示:
SNPstream体系相关试剂
实施例1、对本发明的SNP复合检测体系准确性的验证
利用本发明的SNP复合检测体系,对96份样品DNA进行检验,验证本发明的SNP复合检测体系的准确性。
所述SNP复合检测体系包括15个SNP位点,扩增引物组、微测序引物组以及通用芯片;所述扩增引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15对扩增引物组成,每对扩增引物能扩增待检测DNA上包括其相应的SNP位点的突变型或野生型碱基在内的核苷酸序列;所述微测序引物组中由与所述15个SNP位点一一对应的15条微测序引物组成,每条微测序引物的5’端连有标签序列能与所述通用芯片的标签序列互补,3’端包括与待检测DNA上其相应的SNP位点之前的核苷酸序列互补的序列,所述15个SNP位点为:rs4646440,rs28624811,rs4646437,rs28670611,rs9623561,rs12169962,rs5758589,rs28371759,rs3735451,rs2246709,rs2404955,rs1065852,rs28572577,rs12333983,rs5751222。
利用所述SNP复合检测体系进行待检测个体15个SNP位点的基因型的检测,包括:1)提取待检测样本的DNA作为模板;2)使用所述扩增引物组对提取的DNA模板进行多重PCR扩增反应;3)将上述扩增得到的产物使用所述微测序引物组进行引物延伸反应,所述引物延伸反应中ddNTP为荧光标记的ddNTP;4)将引物延伸反应的产物和通用芯片进行杂交,根据芯片杂交结果确定待检测个体15个SNP位点的基因型。
1、提取待检测样本的DNA作为模板
使用Qiagen midi基因组试剂盒提取北京地区的96名志愿者静脉血DNA,提取步骤按照试剂盒说明书进行。
2、对提取的DNA模板进行多重PCR扩增反应
2.1、引物池配置
扩增引物池的配置,其中所述扩增引物组中为所述15个SNP位点一一对应的15对扩增引物,每对扩增引物能扩增待检测DNA上包括其相应的SNP位点的突变型或野生型碱基在内的核苷酸序列;本实施例中,优选的,所述15个SNP位点的扩增引物组为序列表中SEQ ID No.1至SEQ ID No.30的核苷酸序列;本发明提供的各种引物序列由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。
将合成好的引物用去离子水稀释到300μM,从30管PCR引物(300μM)中各取5μL加入到一个新的离心管中,作为15重PCR引物池,引物终浓度约为10μM。
2.2、多重PCR反应
本实施例使用具有96孔PCR板的AB9700型DNA扩增仪进行多重PCR反应。
(1)配置PCR mix
按上表中的比例分别配置15重PCR mix,每组扩增体系的PCR mix混匀后,取4μL加入到96孔PCR板的反应孔中,再分别在上述反应孔的4μL的PCR mix中加入1μL待检测的DNA模板(5μL反应体系)。封膜后,3000rcf离心1分钟。
(2)扩增程序
配置1%琼脂糖凝胶,每排留有25个孔,其中一个作为标记孔,其他加入PCR反应后的产物。进行电泳,吸取2μL上样缓冲液,1μL PCR产物,电压110V,电流75mA,40分钟后观察结果,如结果良好可继续SAP反应。
2.3、SAP反应
(1)按照下表的体系,配制SAP反应相关试剂
试剂名称 | 样品配置量(μL) |
SAP(1.7U/μL) | 0.3 |
10×SAP Buffer | 0.17 |
ddH2O | 1.53 |
总计 | 2 |
(2)将配置好的溶液均匀分配到96孔板中,每孔加入试剂量2μL/板,终体系为7μL。移液完成后,小心盖上384孔封板膜,并压牢每个孔,防止PCR程序时出现蒸发等现象。
步骤 | 温度 | 时间 |
1 | 37℃ | 40min |
2 | 85℃ | 5min |
3 | 4℃ | ∞ |
3、对DNA扩增产物进行引物延伸反应
3.1微测序引物池的配置
本实施例中所述微测序引物组中包括与所述15个SNP位点一一对应的15条微测序引物,每条微测序引物的5’端连有标签序列能与所述通用芯片的标签序列互补,3’端包括与待检测DNA上其相应的SNP位点之前的核苷酸序列互补的序列;本实施例中,优选的,所述微测序引物组为序列表中SEQ IDNo.31至SEQ ID No.45的核苷酸序列。
分别配置各组微测序引物池:第一组为碱基变化为CT的8个SNP位点的微测序引物池,将合成好的延伸引物用去离子水稀释到150μM,从8管延伸引物中(150μM)各取10μL加入到一个新的离心管中,作为延伸引物池1,每条延伸引物终浓度约为10μM;
第二组为碱基变化为AG的5个SNP位点的微测序引物池,从5管延伸引物中(150μM)各取10μL加入到一个新的离心管中,作为延伸引物池2,每条延伸引物终浓度约为10μM;
第三组为碱基变化为AT的2个SNP位点的微测序引物池,将合成好的延伸引物用去离子水稀释到150μM,从2管延伸引物中(150μM)各取10μL加入到一个新的离心管中,作为延伸引物池3,每条延伸引物终浓度约为10μM。
3.2引物延伸反应
(1)解冻纯化好的96孔PCR板(含有步骤2扩增好的DNA)和SNPwareextension dilution buffer(延伸buffer),以及延伸引物池1,延伸引物池2,延伸引物池3按照下表所示体系配制引物延伸反应混合物1,引物延伸反应混合物2,引物延伸反应混合物3。
注:20×Extension Mix为带荧光ddNTP,分别为:A/G、C/G、A/T、A/C、C/T和G/T,按实验需求配置不同组合。Extension Primer Mix为微测序引物池。本发明中使用蓝绿双色荧光标记。
(2)将解冻后的96孔PCR板3000rcf离心1分钟,将96孔PCR板的孔分为三组,分别加入7μL配制好的引物延伸反应混合物1,2,3(每孔终体系为15μL),封膜,3000rcf离心1分钟,运行下表所示的程序。
注:引物延伸反应结束后的DNA产物可以在-20℃条件下存放。
4、将引物延伸反应产物与微测序反应通用芯片进行杂交
本实施例使用的通用芯片为固定有能与序列表中SEQ ID No.31至SEQ IDNo.45的各条核苷酸序列的自5’末端的第1至20位的脱氧核苷酸互补的标签序列的微测序反应通用芯片;所述微测序反应通用芯片购自美国贝克曼公司,为具有384孔的SNPware杂交板,针对一个样本的15个SNP位点的标签序列根据碱基变化CT,AG,AT分三个孔固定,每个孔中均含有4个质控探针,故一份样本检测15个位点需要3个孔。
4.1清洗杂交板
(1)按照下表配置1×SNPware Wash Buffer1(SNP-板清洗缓冲液1)
试剂名称 | 用量(μL)15孔×25μL×3次 |
20×SNPware Wash Buffer1 | 66 |
ddH2O | 1245 |
总计 | 1313 |
注:384孔SNPware杂交板每孔加25μL的1×SNPware Wash Buffer1,可一次吸取50μL的1×SNPware Wash Buffer1,加入到相邻2个杂交孔中。
(2)清洗SNPware384孔杂交板,吸取25μL的1×SNPware Wash Buffer1,加入到杂交板上的对应孔中
(3)将SNPware杂交板翻过来放在无尘纸上,放入离心机的托盘内进行离心,300rcf离心1分钟,使杂交板上每个孔中的清洗液全部脱离。重复步骤2,一共清洗3次。
4.2、将引物延伸反应的产物与微测序反应通用芯片进行杂交
(1)按照下表配置杂交液
(2)向96孔PCR板每孔加入8μL配好的杂交溶液,3000rcf离心1分钟,使其混合均匀(每孔终体系为23μL)。吸取10ul加入到SNPware杂交板上对应的孔内。(注:加杂交液的时候,用枪头反复吹打使之混匀。)
(3)将加入混合液的SNPware杂交板放入一个密封的盒子中,放在温箱内42℃杂交,时间为2小时±15分钟。注:盒内预先放几张湿润的无尘纸巾(用双蒸水湿润),保证孵育过程中盒内湿度,防止杂交板内试剂被蒸干。
4.3、杂交后清洗及扫描
(1)按照下表配置杂交后洗液1×SNPware Wash Buffer2
(2)杂交完成以后,再次清洗SNPware杂交板,每次吸取25μL1×SNPware Wash Buffer2,加入到384孔SNPware杂交板上的每个孔中。
(3)将384孔SNPware杂交板翻过来放在无尘纸上,一起放在离心机的托盘内进行离心,300rcf离心1分钟,使杂交板上每个孔中的清洗液全部脱离。重复步骤2,一共清洗3次。
(4)清洗完毕后,用无尘纸蘸取少量无水甲醇擦拭杂交板背面玻片。
(5)将杂交板置入SNPstream图像分析系统,双色荧光CCD扫描获得图像,图像经SNPadmin和GetGenos软件分析获得数据。
5、杂交结果和测序结果分析
15个SNP位点的复合检测体系的芯片点阵分布图如图1所示。
为了验证分型结果的准确性,从96份样品中随机抽取4份DNA样品,对15个位点进行测序(北京迈奥德恩生物科技有限公司测序),所有的SNPstream分型结果与测序结果均一致,一致性达到100%,如表4所示。
表4
此结果证本发明复合检测体系分型结果的准确,分型数据可以用于后续待检测个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的表达状况推断以及个体药物代谢能力推断。图2A是96份无关个体DNA样本的杂交芯片的双色荧光CCD扫描图像;图2B是图2A中单个杂交孔在SNPware杂交板上的排布方式示意图;图2C为一份样品三组SNP位点的双色荧光CCD扫描图;图2D为图2A经SNPadmin和Get Genos软件分析扫描图像后,位点rs5758589的QCreview结果。
实施例2本发明通过基因型推断中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法以及推断中国人群个体药物代谢能力的系统的准确性
本实施例60个中国个体使用本发明方法进行推断,其中50个个体已知存在细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷,并存在对美沙酮代谢障碍。另外10个个体为不存在细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷的志愿者,不存在美沙酮代谢障碍。
首先,以1个个体的样品为例,说明本实施例根据基因型推断中国人群个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的方法:
1、通过实施例1的复合检测体系或测序获得该样品的15个SNP位点的基因型,
2、上述15个位点的野生型基因型从HapMap数据库中查找获得。
3、然后将获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
根据所述基因型差异结果对个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断;
所述15个SNP位点为:rs4646440,rs28624811,rs4646437,rs28670611,rs9623561,rs12169962,rs5758589,rs28371759,rs3735451,rs2246709,rs2404955,rs1065852,rs28572577,rs12333983,rs5751222。
表5给出了60个个体中部分个体(7个个体的DNA样本)的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因15个SNP位点的基因型,以及野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型。其中样本1-6来自存在细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷和美沙酮代谢障碍的50个个体;样本7个体来自不存在上述细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达缺陷和美沙酮代谢障碍的10个个体。
表5:7个个体的15个SNP位点的基因型以及酶表达状况的推断结果
其中“-”表示存在细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4的结构或功能存在缺陷或者表达量下降,“+”为细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4不存在结构或功能缺陷或者表达量没有下降。进一步可根据本发明的推断中国人群个体药物代谢能力的系统推断上述样本1-6存在美沙酮代谢障碍,样本7不存在美沙酮代谢障碍。上述表中的数据表明经本发明方法和系统推断出的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4是否存在的表达缺陷和美沙酮代谢障碍的结果与已知结果一致。
根据上述步骤对60个个体的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断,结果如下。
表660个个体的细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况推断结果
并且从60个个体的推断结果来看,仅有一人推断错误,本发明方法和系统的准确性为:59/60×100%=98.3%,因此通过上述方法和系统可以准确高效推断中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况以及个体对美沙酮代谢能力,进而为中国人群在个性化施用美沙酮、个性化戒毒以及法医学上死者的死因推断提供参考依据。
Claims (5)
1.一种SNP复合检测体系,所述SNP复合检测体系包括15个SNP位点,扩增引物组、微测序引物组以及通用芯片;
所述扩增引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15对扩增引物组成,每对扩增引物能扩增待检测DNA上包括其相应的SNP位点的突变型或野生型碱基在内的核苷酸序列;
所述微测序引物组由与所述15个SNP位点一一对应的15条微测序引物组成,每条微测序引物的5’端连有标签序列能与所述通用芯片的标签序列互补,3’端包括与待检测DNA上其相应的SNP位点之前的核苷酸序列互补的序列;
所述15个SNP位点为:rs4646440,rs28624811,rs4646437,rs28670611,rs9623561,rs12169962,rs5758589,rs28371759,rs3735451,rs2246709,rs2404955,rs1065852,rs28572577,rs12333983,rs5751222;
所述扩增引物组为序列表中SEQ ID No.1至SEQ ID No.30的核苷酸序列;所述微测序引物组为序列表中SEQ ID No.31至SEQ ID No.45的核苷酸序列。
2.根据权利要求1所述的SNP复合检测体系,其特征在于,所述微测序引物5’端连有的标签序列分别为序列表中SEQ ID No.31至SEQ ID No.45的各条核苷酸序列的自5’末端的第1至20位的脱氧核苷酸。
3.根据权利要求1所述的SNP复合检测体系,其特征在于,所述通用芯片为:微测序反应通用芯片、固相微测序反应芯片或连接酶反应通用芯片。
4.一种用于获得中国人群中个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况的系统,包括权利要求1-3任一项所述的SNP复合检测体系、比较体系和推断体系,
所述比较体系用于将所述SNP复合检测体系获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
所述推断体系用于根据所述基因型差异结果对个体细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4表达状况进行推断。
5.一种用于推断中国人群个体药物代谢能力的系统,包括权利要求1-3任一项所述的SNP复合检测体系、比较体系和代谢能力推断体系,
所述比较体系用于将所述SNP复合检测体系获得的待检测个体的15个SNP位点的基因型与野生型细胞色素酶CYP2D6和CYP3A4基因的15个SNP位点的基因型进行比较,获得基因型差异结果;
所述代谢能力推断体系用于根据所述基因型差异结果对个体药物代谢能力进行推断;
所述药物为美沙酮。
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