CN104651492A - miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基因治疗和医学诊断领域,本发明提供了miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,本发明进一步提供了一种利用针对miR-410-的定量PCR检测来进行前列腺癌诊断的试剂盒,包括(1)用酚-氯仿法抽提血清总RNA后,利用特殊引物对miRNA进行发转录,使其在反转录的同时连接特殊的引物接头。(2)用miR-410-的特异引物对cDNA进行定量PCR检测,并使用特殊的标准曲线分析,计算出的血清miR-410-含量。(3)利用血清miR-410-含量诊断前列腺癌。本发明的试剂盒和检测技术成熟,周期短,特异性好。

Description

miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用
技术领域
本发明涉及基因治疗和医学诊断领域,具体涉及一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用。
背景技术
前列腺癌是发生于男性前列腺组织中的恶性肿瘤,是前列腺腺泡细胞异常无序生长的结果。在欧美等发达国家和地区,它是男性最常见的恶性肿瘤,其死亡率居各种癌症的第二位;在亚洲,其发病率低于西方国家,但近年来呈迅速上升趋势。上海2007年前列腺癌在泌尿生殖系统恶性肿瘤的发病率已经从第3位跃居首位,并在男性十大肿瘤排名中由原来的第9位迅速上升至第5位。据预测,10年后,上海市前列腺癌发病率在男性恶性肿瘤中的排行将晋升至前三位。
与其它癌症一样,前列腺癌的早期诊断对前列腺癌病人治疗效果及生存质量有极为重大的意义。有研究指出,通过血清指标检测出来的极早期前列腺癌,其治疗效果较好,生存率有明显提升,生存质量影响较小。但是对于晚期前列腺癌患者(格里森评分>7),其治疗后不仅生存率没有提高,而且生活质量影响较大。所以,前列腺癌的治疗成功与否,与早期诊断是否成功有较大联系。
目前公认的前列腺癌筛查最简便的方法是:前列腺直肠指检(DRE)、血清PSA检测、前列腺超声波检查。
前列腺直肠指检是前列腺癌诊断的经典技术,通过该检查可以判断前列腺结节的大小和形状,从而判断是否患有前列腺癌,但由于前列腺直肠指检发现的肿瘤一般较严重,对临床治疗帮助有限,所以欧美国家该技术不常使用。
其它诊断方法还有前列腺超声波检查等,但该方法容易与前列腺炎和前列腺肥大混同,所以已不再用于前列腺癌分期诊断
目前发明人所在的中国人民解放军第二军医大学附属长海医院使用的是血清PSA和穿刺相结合的方法。但是,PSA作为临床前列腺癌的诊断也存在诸多弊端,因为包括前列腺增生在内的多重泌尿系统疾病,都有可能导致PSA升高,而这也就有可能导致疾病的误检、误诊或者病情的延误。而穿刺活检的检出率与活体穿刺的次数、位置都有较大关系,不是非常稳定的诊断方案。
所以,如果能有一种检测试剂盒,可以提高前列腺癌的检出率和准确率,对于前列腺癌的临床治疗有着重大的意义。
微RNA(microRNAs;miRNA,又译小分子RNA)是真核生物中广泛存在的一种长约21到23个核苷酸的RNA分子,可调节其他基因的表达。miRNA来自一些从DNA转录而来,但无法进一步转译成蛋白质的RNA(属于非编码RNA)。miRNA通过与靶信使核糖核酸(mRNA)特异结合,从而抑制转录后基因表达,在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。在动物中,一个微RNA通常可以调控数十个基因.
目前,在各种癌症的研究中,包括前列腺癌,miRNA仍旧是最为重要的研究热点之一。至今,已经有大量的证据证明,miRNA与癌症的发生和发展有着密切的联系。而且,有文献指出,在癌症病人人群血液中会出现与正常人群迥然不同的miRNA表达谱。换句话说,如果我们能够在病人身上发现这种被证实的miRNA表达谱,毫无疑问会大大提高我们做出临床诊断的把握。
而且,就技术而言,miRNA的检测本质上是一种血清RNA的QPCR检测,具有操作简便、检测灵敏、特异性好、重复性高等特点,现今已越来越多地被应用于临床检验技术中。
miRNA-410-(miRBase编号:MIMAT0001091),其序列如下所示:AGGUUGUCUGUGAUGAGUUCG,该miRNA目前仅在小鼠和人体内被证实存在,且在新生小鼠中被证实存在表达差异。目前尚无对于人类的miRNA410-的功能研究的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供前列腺癌诊断标志物,也在于提供miRNA410-的新用途,即在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用。
本发明提供了miRNA410-作为前列腺癌诊断标志物的应用。
本发明提供了miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用。
本发明人在前期动物实验中已证实,miR410-的高表达具有前列腺癌特异性。在普通实验动物,正常人及其非癌症细胞株中,几乎无法检测到miR410-的存在。但前列腺癌动物模型、细胞株、前列腺癌患者体内,可以检测到极高含量的miR410-。
本发明的主要技术方案如下:本发明是基于miRNA定量PCR检测的前列腺癌诊断试剂盒,可以通过定量PCR技术准确计算血清中miR410-的含量。
本发明所述的miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,miRNA410-的序列如下所示:
AGGUUGUCUGUGAUGAGUUCG(SEQ ID NO:1)。
所述的应用,具体是指采用该试剂盒检测生物样品中miRNA410-的表达量。
所述的试剂盒,包括:对miRNA410-具有检测特异性的探针、基因芯片,或PCR引物等。
所述的生物样品选自:获自对象的新鲜组织或细胞、福尔马林固定或石蜡包埋组织或细胞、血液或体液。
所述的生物样品优选为人外周血。
所述的对miRNA410-具有检测特异性的PCR引物如下:
           ATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACTTTTTTTTTTTTTTTA
RT-miRNA-a                     (SEQ ID NO:2)
           ATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACTTTTTTTTTTTTTTTC
RT-miRNA-c                     (SEQ ID NO:3)
           ATCCTGGTCGAGCTGGACGGCGACGTAAACTTTTTTTTTTTTTTTG
RT-miRNA-g                     (SEQ ID NO:4)
本发明具体包括以下内容:
1.利用酚-氯仿法抽提血清RNA的试剂,
2.利用引物对miRNA进行反转录的试剂,
3.利用退火粘连法制备的pMD18T-miR410-标准品,
4.将反转录产物与标准品进行定量PCR的试剂,利用仪器自带软件产生的标准曲线换算出血清miR410-含量的配套计算软件。
本发明进一步地提供了一种利用针对miR-410-的定量PCR检测来进行前列腺癌诊断的试剂盒,包括:(1)用酚-氯仿法抽提血清总RNA后,利用特殊引物对miRNA进行发转录,使其在反转录的同时连接特殊的引物接头。
(2)用miR-410-的特异引物对cDNA进行定量PCR检测,并使用特殊的标准曲线分析,计算出的血清miR-410-含量。
利用本发明的试剂盒,进行检测的方法如下:
步骤1所述反转录引物序列为
步骤1所述反应条件为
成分 终浓度
Tris-HCl 50mM
NaCl 250mM
MgCl2 10mM
ATP 1mM
Poly(A)聚合酶 0.5U/ul
RNA抽提产物 5ul(总体积50ul)
(pH 7.925℃)
37℃反应1小时后将产物按下表配制
成分 终浓度
Tris-HCl 50mM
KOAc 75mM
Mg(OAC)2 10mM
DTT 10mM
dNTP 5mM
AMV逆转录酶 0.2U/ul
上述反应产物 10ul
反转录混合物 各100uM
(pH 8.325℃)37℃反应1小时
步骤2所述DNA片段为
步骤2所述退火粘连反应条件为
成分 终浓度
Tris-HCl, 20mM
(NH4)2SO4 10mM
MgSO4 2mM
KCl 10mM
Triton X-100 0.1%
DNA磷酸化产物 各10uM
(pH 8.825℃)95℃→37℃孵育,每分钟下降1℃
步骤2所述连接反应条件为
成分 终浓度
Tris-HCl 50mM
MgCl2 10mM
DTT 10mM
ATP 1mM
T4 DNA连接酶 20U/ul
线性化pMD18T质粒 0.01 uM
DNA粘连产物 1uM
(pH 7.525℃)16℃孵育1小时
步骤3所述定量PCR检测引物为
名称 序列
R-miR410*-F TGAGAAGAGGTTGTCTGTGATG(SEQ ID NO:7)
R-miRNA-R(UPP) ACGTCGCCGTCCAGCTCGACC(SEQ ID NO:8)
步骤3所述定量PCR配方为
成分 体积
SYBRgreen PCR Master Mix 10ul
cDNA模板 0.5ul
引物(各20mM) 0.5ul
9ul
步骤3所述定量PCR反应条件为为
步骤4所述技术拷贝数与血清miR410-的换算方法为:
血清miR419-含量=技术拷贝数/400
本发明还可以包括:利用ROC曲线计算所得的血清miR410-阈值对前列腺癌进行辅助判断的说明书。
本发明经统计学证实:
其中当血清miR-410-<21.47拷贝/ml时,罹患前列腺癌可能性较小,当血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,罹患前列腺癌可能性较大。在已确诊为前列腺癌的前提下,当血清miR-410-<51.70拷贝/ml时,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较小,当血清miR-410-大于51.70拷贝/ml,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较大。当手术治疗后一周血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,病人将有85%的概率会在一年内复发。
本发明所采用基本检测方法是定量PCR,这一技术在现代实验诊断学中已被证实是高灵敏、高准确度的检测方法,是高度成熟的检测方法。我们采用的是这一技术中的标准曲线定量法,可以准确地对各种样品中特点核酸分子做精确定量。这一方法现已高度自动化,因而比传统PSA检测法周期更短
本发明的有益效果如下:
本发明提供了一种以定量PCR为基础的前列腺癌检测试剂盒,可以通过检测病人外周血表达miR-410-的含量,来对前列腺癌做多种诊断。其检测方法成熟简便、周期短、灵敏度高,是现行检测试剂的有效补充。
经检测这一指标的阈值设定为21.47copy/ml时,其检测的准确度达到85.9%,高于现行的前列腺癌检测指标PSA,因此可以有效地作为现行指标的补充。同是,与PSA不同的是血清miR-410-可以帮助判断前列腺癌的病程及预后,这是PSA检测的盲点之一,因此,血清miR-410-是前列腺癌检测指标的理想补充。
本发明的试剂盒和检测技术成熟,周期短,特异性好。
附图说明
图1:通过检测血清miR-410-含量诊断前列腺癌的示意图;
图1A:获取待检测病人的外周血;
图1B:利用离心法获取血清;
图1C:利用Trizol一步法获取外周血总RNA;
图1D:外周血总RNA;
图1E:利用加尾接头法将miRNA反转录为cDNA;
图1F:对miR410-特异引物对cDNA进行扩增;
图1G:利用标准曲线对扩增结果进行分析。
图2:不同人群中(重症前列腺癌、前列腺癌与其他前列腺疾病)中血清miR-410-的分布;其中A为正常人人群与前列腺癌人群对比图;B为轻度前列腺癌患者与重度前列腺癌患者(按格里森评分7划分)。
图3:对不同人群中(重症前列腺癌、前列腺癌与其他前列腺疾病)中血清miR-410-的分布的ROC曲线分析;其中A为以miR-410-作为区分是否罹患前列腺癌标志物进行分析;B为以miR-410-作为区分前列腺癌严重程度(以格里森评分7划分)的标志物进行分析;图中三角代表控制线,菱形代表检出线,一般ROC曲线不标。
具体实施方式
现结合实施例和附图,对本发明作详细描述,但本发明的实施不仅限于此。
本发明所用试剂和原料均市售可得或可按文献方法制备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件如Sambrook等人《分子克隆:实验室指南》(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
实施例1:
检测共计327例人外周血标本,其中正常人57例,前列腺癌149例,其余均为前列腺增生。而前列腺癌标本中67例为轻度前列腺癌(格里森评分小于7),82例为重度前列腺癌(格里森评分大于7)。所述的标本均由中国人民解放军第二军医大学附属长海医院提供。
检测方法:取人外周血标本,放入促凝管并离心提取血清,然后用Trizol一步法对血清的RNA进行提取,按上文所述步骤1与步骤2对miRNA进行逆转录。然后按照步骤4对miR-410-的含量进行检测。
检测结果:对这些标本中的血清miR-410-进行检测,发现:前列腺癌中可检测到大量miR-410-,且重度前列腺癌中含量较高(如图2A、B所示)。
用ROC曲线法可以测到前列腺癌与非前列腺癌、轻度前列腺癌与重度前列腺癌之前具备显著统计学意义(如图3A、B所示)。
进一步统计学分析可以测出其含量的统计学阈值和灵敏度、特异度如下表所示:
检测结果:其中当血清miR-410-<21.47拷贝/ml时,罹患前列腺癌可能性较小,当血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,罹患前列腺癌可能性较大。在已确诊为前列腺癌的前提下,当血清miR-410-<51.70拷贝/ml时,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较小,当血清miR-410-大于51.70拷贝/ml,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较大。当手术治疗后一周血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,病人将有85%的概率会在一年内复发。
实施例2:
临床通过检测血清miR-410-含量来辅助判断前列腺癌或正常人群的流程如图1所示:
图1A:获取待检测病人的外周血;
图1B:利用离心法获取血清;
图1C:利用Trizol一步法获取外周血总RNA;
图1D:外周血总RNA;
图1E:利用加尾接头法将miRNA反转录为cDNA;
图1F:对miR410-特异引物对cDNA进行扩增;
图1G:利用标准曲线对扩增结果进行分析。
具体临床应用如下:
检测病人3例,用下列方法进行检测miR-410-含量,配合临床PSA含量和病理穿刺结论,来判断是否罹患前列腺癌。
(1)取1~2ml待检测病人的外周血,放入促凝管,静置30分钟后,3000rpm离心10分钟,取出血清。
(2)取200ul血清,加入1ml Trizol溶液,按照说明抽提出RNA,溶解在50ul无RNA酶的水里。
(3)将抽提的RNA按照下列方法反转录
成分 终浓度
Tris-HCl 50mM
NaCl 250mM
MgCl2 10mM
ATP 1mM
Poly(A)聚合酶 0.5U/ul
RNA抽提产物 5ul(总体积50ul)
(pH 7.925℃)
37℃反应1小时后将产物按下表配制
成分 终浓度
Tris-HCl 50mM
KOAc 75mM
Mg(OAC)2 10mM
DTT 10mM
dNTP 5mM
AMV逆转录酶 0.2U/ul
上述反应产物 10ul
反转录混合物 各100uM
(pH 8.325℃)37℃反应1小时
(4)将反转录的样品与标准品按照下表进行检测定量PCR配方为
成分 体积
SYBRgreen PCR Master Mix 10ul
cDNA模板 0.5ul
引物(各20mM) 0.5ul
9ul
定量PCR反应条件为
(5)将软件计算出的拷贝数换算后,按照下列原则进行诊断
在患者未被确认为前列腺癌的前提下,当血清miR-410-<21.47拷贝/ml时,罹患前列腺癌可能性较小,当血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,罹患前列腺癌可能性较大。
在患者已被确诊为前列腺癌的前提下,当血清miR-410-<51.70拷贝/ml时,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较小,当血清miR-410-大于51.70拷贝/ml,罹患重症前列腺癌(格里森评分大于7)可能性较大。
当手术治疗后一周血清miR-410-大于21.47拷贝/ml,病人将有85%的概率会在一年内复发。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用。
2.根据权利要求1所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,该试剂盒是通过定量PCR技术检测生物样品中miRNA410-的表达量。
3.根据权利要求2所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,所述的试剂盒,包括:对miRNA410-具有检测特异性的探针、基因芯片,或PCR引物。
4.根据权利要求2或3所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,所述的生物样品选自:获自对象的新鲜组织或细胞、福尔马林固定或石蜡包埋组织或细胞、血液或体液。
5.根据权利要求2或3所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,所述的生物样品为人外周血。
6.根据权利要求2至3任一所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,所述的对miRNA410-具有检测特异性的PCR引物如下:
RT-miRNA-a            如SEQ ID NO:2所示;
RT-miRNA-c            如SEQ ID NO:3所示;
RT-miRNA-g            如SEQ ID NO:4所示。
7.根据权利要求1所述的一种miRNA410-在制备前列腺癌诊断试剂盒中的应用,其特征在于,所述的试剂盒包括:
a)利用酚-氯仿法抽提血清RNA的试剂;
b)利用引物对miRNA进行反转录的试剂,所述的引物为如SEQ ID NO:2、3和4所示;
c)利用退火粘连法制备的pMD18T-miR410-标准品;
d)将反转录产物与标准品进行定量PCR的试剂;
e)利用仪器自带软件产生的标准曲线换算出血清miR410-含量的配套计算软件。
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