CN105331681B - 检测人类cyp2c19基因多态性的引物对、探针及试剂盒 - Google Patents
检测人类cyp2c19基因多态性的引物对、探针及试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种检测人类CYP2C19基因多态性的引物、荧光探针及试剂盒。所述试剂盒包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的扩增引物和碱基组成如SEQ ID NO:3所示的荧光检测探针、针对CYP2C19基因G636A位点的扩增引物和碱基组成如SEQ ID NO:6所示的荧光检测探针。本发明采用特异性的引物、荧光探针及优化的检测体系,可单独或同步检测上述两种基因型;检测线性广,以25μL检测体系可检测2ng‑600ng人基因组DNA;准确性高,检测结果与金标准测序方法100%一致。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测领域,特别是涉及一种检测人类CYP2C19基因多态性的引物对、探针及试剂盒。
背景技术
CYP2C19是CYP450酶第二亚家族中的重要成员,是人体重要的药物代谢酶,在肝脏中有很多表达,国内常用的处方药物中,大部分由P450酶负责代谢,而P450酶负责代谢的药物中,12%由CYP2C19代谢。在中国人中,CYP2C19基因主要有三种类型:CYP2C19*1(野生型[*1/*1]),CYP2C19*2(突变型,681位单碱基变异G→A[*1/*2,*2/*2]),CYP2C19*3(突变型,636位单碱基G→A[*1/*3,*3/*3])。从药物代谢方面来说,其等位基因表型则有三种:快代射型EM(*1/*1),中间代射型IM(*1/*2,*1/*3),慢代射型(*2/*2,*2/*3,*3/*3),其中CYP2C19*2、CYP2C19*3,可以使CYP2C19酶失活,而且这两个等位基因在东方人中可解释超过99%的弱代谢表型。
CYP2C19基因*2(G681A)位点、*3(G636A)位点的单核苷酸多态性(SNP)均与CYP2C19酶代谢药物的疗效相关。氯吡格雷作为血小板受体P2Y12抑制剂,广泛应用于急性冠状动脉综合征(ACS)和经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后患者的抗血小板治疗。CYP2C19基因多态性对氯吡格雷的代谢转化产生关键性影响,CYP2C19*2或*3等位基因的存在导致CYP2C19酶活降低,氯吡格雷活性代谢产物减少,造成血小板表面受体异常、血小板反应通路异常等情况,从而增加不良心血管事件发生几率。2010年,美国食品药品监督管理局(FDA)要求在氯吡格雷说明书中加入黑框警告,指出氯吡格雷代谢不良者不能有效地转化氯吡格雷为活性形式,药物疗效因而显著降低,提醒医生应对患者的CYP2C19基因型进行检测,据此合理调整给药剂量。
质子泵抑制剂(proton pump inhibitors,PPIs)是目前最有效的胃酸分泌抑制剂和抗溃疡药物。CYP2C19基因多态性导致不同基因型的人群对PPI的代谢存在个体差异。若患者携带CYP2C19*2或*3等位基因,其CYP2C19酶活性较低,对PPI代谢能力弱,药物容易在体内积累,治愈率较好;反之,则对PPI代谢能力强,易造成疗效不佳情况。
西酞普兰是一类5-羟色胺摄取抑制剂(SSRI),在临床上有较强的抗抑郁作用,常用在抑郁症的急性期和长期维持治疗。多项研究表明:弱代谢型(PM)患者需要更低剂量的西酞普兰治疗。2013年,国家食品药品监督管理局发表了关于西酞普兰及相关制剂说明书的通知,要求药品说明书中列出对CYP2C19弱代谢(PM)患者的建议使用剂量。
目前,对基因多态性的检测分析技术方法主要包括:ARMS荧光PCR法,基因测序、限制性片段长度多态性方法(RFLP)、基因芯片等方法。这些方法都有各自的优点和缺陷,尚有待改进和标准化。
1、ARMS荧光PCR法:扩增阻碍突变系统(Amplification refractory mutationsystem,ARMS)利用PCR引物的3’端末位碱基必须与其模板DNA互补才能有效扩增的原理,设计等位基因特异性PCR扩增引物,在严格的条件下,只有在引物3’碱基与模板配对时才能出现PCR扩增带,从而检测出基因突变。
2、直接测序:Sanger测序法因为可以读到DNA每个碱基的变化,目前被认为是检测基因突变的金标准方法。缺点是测序步骤繁琐、耗时长,对设备和操作人员的要求较高,检测周期长,多限于在科研单位进行,大多数医院都无法独立完成检测,较难形成标准化操作、适合临床单位应用的体外诊断产品。
3、限制性片段长度多态性方法(RFLP):该方法成本低,对检测设备要求低,突变基因的检出限在5~10%。但是,劳动强度稍大、需要专业的技术人员、不适于高通量检测和大规模临床应用。
4、基因芯片法:该方法是将探针固定于支持物上,如玻片或膜,通过PCR方法扩增出靶基因,再通过杂交手段进行芯片杂交,应用仪器进行结果判读。该方法可以进行高密度基因检测,但成本高、操作繁琐、检测流程相对较长,在市场推广上受到一定限制。
目前,还有待于开发一种操作简单快捷、特异性高、具有抗污染的检测人类CYP2C19基因多态性的试剂盒。
发明内容
基于此,本发明的一个目的在于提供一种特异性高的检测人类CYP2C19基因多态性的试剂盒,该试剂盒能实现对CYP2C19基因*2(G681A)位点、*3(G636A)位点的基因型的单独或者并行检测。
实现上述目的的技术方案如下:
一种用于检测人类CYP2C19基因多态性的试剂盒,包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的扩增引物和碱基组成如SEQ ID NO:3所示的荧光检测探针、和/或针对CYP2C19基因G636A位点的扩增引物和碱基组成如SEQ ID NO:6所示的荧光检测探针。
在其中一个实施例中,所述针对CYP2C19基因G681A位点的扩增引物的碱基组成如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示。
在其中一个实施例中,所述针对CYP2C19基因G636A位点的扩增引物的碱基组成如SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5所示。
在其中一个实施例中,所述试剂盒包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的扩增引物SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及碱基组成如SEQ ID NO:3所示的荧光检测探针、和/或针对CYP2C19基因G636A位点的扩增引物SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5以及碱基组成如SEQ IDNO:6所示的荧光检测探针。
在其中一个实施例中,所述试剂盒还包括有反应液,所述扩增引物在相应反应液中的浓度为:每种上游引物的浓度为0.05-0.1μM,每种下游引物的浓度为0.1-0.5μM。
在其中一个实施例中,每种检测探针在所述反应液中的浓度为:0.05-0.5μM。
在其中一个实施例中,所述试剂盒还包括有UNG酶。
本发明的另一目的为提供用于检测人类CYP2C19基因多态性的检测探针。
具体技术方案如下:
一种用于检测人类CYP2C19基因多态性的检测探针,包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的碱基组成如SEQ ID NO:3所示的荧光检测探针、和/或针对CYP2C19基因G636A位点的碱基组成如SEQ ID NO:6所示的荧光检测探针。
本发明的另一目的为提供用于检测人类CYP2C19基因多态性的引物。
具体技术方案如下:
一种用于检测人类CYP2C19基因多态性的引物,包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的碱基组成如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示的引物、和/或针对CYP2C19基因G636A位点的碱基组成如SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5所示的引物。
本发明的优点及有益效果如下:
(1)本发明经过大量实验从众多的引物中,挑出了具有高特异性的引物、荧光探针,再进一步优化检测体系,可实现高特异性地单独或者同步检测CYP2C19基因*2(G681A)位点、*3(G636A)位点的基因型;其次,还具有检测线性广的优点,以25μL检测体系可检测2ng-600ng人基因组DNA;而且,准确性高,检测结果与金标准测序方法100%一致。
(2)闭管操作,检测速度快,检测过程只需90分钟即可完成。
(3)抗污染,试剂盒中含有UNG酶,可以消除由于PCR产物导致的污染。
附图说明
图1a为实施例2中CYP2C19*2野生型样本检测结果示意图;
图1b为实施例2中CYP2C19*2突变型样本检测结果示意图;
图1c为实施例2中CYP2C19*2杂合型样本检测结果示意图;
图1d为实施例2中CYP2C19*2杂合型样本测序结果示意图;
图1e、图1f为实施例2中CYP2C19*2引物为SEQ ID NO:7-8的检测结果图;
图1g、图1h为实施例2中CYP2C19*2引物为SEQ ID NO:9-10的检测结果图;
图1i、图1j为实施例2中CYP2C19*2引物为SEQ ID NO:11-12的检测结果图;
图2a为实施例3中CYP2C19*3野生型样本检测结果示意图;
图2b为实施例3中CYP2C19*3突变型样本检测结果示意图;
图2c为实施例3中CYP2C19*3杂合型样本检测结果示意图;
图2d为实施例3中CYP2C19*3杂合型样本测序结果示意图;
图2e、图2f为实施例3中CYP2C19*3引物为SEQ ID NO:13-14的检测结果图;
图2g为实施例3中CYP2C19*3引物为SEQ ID NO:15-16的检测结果图;
图2h为实施例3中CYP2C19*3引物为SEQ ID NO:17-18的检测结果图。
具体实施方式
本发明采用的具体技术原理是在每个检测靶点的PCR体系中,加入一对非等量的特异性引物和一条覆盖SNP位点的荧光探针。首先通过不对称PCR扩增出含检测位点的单链寡核苷酸靶序列,其后运行熔解曲线荧光采集程序。从低温到高温的熔解过程中,荧光探针与单链靶序列形成的杂交产物从互补配对到解链变性,期间的荧光值变化记录为熔解曲线。将熔解曲线对温度作一阶负导数可获得杂交产物的熔解峰图,并计算出相应的熔点(Tm值)。由于SNP位点的碱基变化不同,导致靶序列与探针的匹配程度不一,因此杂交产物的温度稳定性及熔解行为各有差异。若单链靶序列中只有1种等位基因,并与探针完全匹配,则只有1个熔解峰,其Tm值较高;反之,单一熔解峰的Tm值较低;若靶序列含有2种等位基因,则会出现2个熔解峰,Tm值分别与两种纯合等位基因的熔解峰的Tm值一致。通过对熔解峰图的分析可对检测位点基因型进行判读。
以下结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。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,例如Aambrook等人,分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring HarborLaboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂,均为市售商品。
除非另有定义,本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不用于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
本实施例针对CYP2C19基因*2(G681A)位点、CYP2C19基因*3(G636A)位点设计了特异性引物和探针,及含有特异性引物和特异性探针的试剂盒。所述引物和探针的序列如下:
表1人类CYP2C19基因多态性检测试剂盒的引物和探针序列
运用包括上述引物和探针的试剂盒进行检测,检测方法如下:
1、样本处理和DNA提取:
检测样本为EDTA抗凝全血样本,样本保存室温不超过1周,4℃不超过1个月,-20℃不超过7周,血液样本反复冻融不超过5次。采用广州好芝DNA提取试剂盒(货号:DTK-050)进行DNA提取,提取的DNA建议立即进行检测,否则请于-20℃保存,保存期为6个月,或于-70℃长期。以分光光度计对提取后的DNA储备液检验纯度,OD260nm/OD280nm比值应在1.6-2.0范围,推荐DNA工作浓度10~60ng/μL。
2、反应体系配制和扩增:
a)配制各位点混合液(Mix),按下表所示比例配制。
b)混合液分装,按反应数每孔/管加入20μL Mix。
c)加模板,按顺序分别在阳性对照反应孔/管、阴性对照反应孔/管、样本反应孔/管中依次加入5μL阳性对照、阴性对照、样本DNA。
d)反应体系中各组分终浓度如下:
组分 | 终浓度 |
各引物F | 0.05~0.1μM |
各引物R | 0.1~0.5μM |
各探针 | 0.1~0.5μM |
PCR缓冲液 | 1× |
dATP,dCTP,dGTP,dUTP | 各0.5~1mM |
dTTP | 0.25~0.5mM |
MgCl<sub>2</sub> | 2.0-6.0mM |
酶混合液 | 0.1-0.5U/μL |
DNA模板 | 5μL |
去DNA酶蒸馏水 | 余量 |
总体积 | 25μL |
其中,反应体系的组分包括上表所列的引物和探针,均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
e)PCR反应条件如下:
f)结果判读:
本实施例所示结果各Tm值是在Roche 480荧光PCR仪上多次试验,经统计所得的平均值。
结合CYP2C19*2和*3位点的检测结果,确定CYP2C19的型别。
此处的*1指的*2、*3位点无突变。
实施例2
本实施例以血样临床样本(浓度范围为2ng/μL-60ng/μL)、CYP2C19*2杂合型质粒为标准品(来源于分别包含SNP位点rs4244285的G型基因和A型基因)(质粒稀释到20fg/μL)为例阐述本发明的实际临床样本检测结果。
针对CYP2C19*2位点的所用引物和探针(SEQ ID NO:1-SEQ ID NO:3)以及检测方法同本实施例1所述的相同,此处不再赘述。
结果显示,各型别均可以有效判读,临床样本经金标准Sanger法基因测序验证型别完全一致。实验结果见附图1a,1b,1c,测序结果见附图1d。附图结果为CYP2C19*2杂合型。
SEQ ID NO:1-SEQ ID NO:2是发明人从众多的引物中选取得到针对CYP2C19*2(G681A)位点的特异性最好的引物,例如来源相同的其它引物SEQ ID NO:7-SEQ ID NO:12的特异性效果就不如SEQ ID NO:1-SEQ ID NO:2。按照实施例1所述的探针和检测方法,应用SEQ ID NO:7-SEQ ID NO:12作为引物进行检测,结果参见图1e、图1f、图1g、图1h、图1i、图1j。
从中可以看出,引物为SEQ ID NO:7-SEQ ID NO:8的检测结果特异性基本达到预期;引物为SEQ ID NO:9-SEQ ID NO:10的检测结果特异性较差,有杂峰;引物为SEQ ID NO:11-SEQ ID NO:12的检测结果特异性一般,有杂峰。
CYP2C19*2-F1:TAAATTACAACCAGAGCTTGGC(SEQ ID NO:7)
CYP2C19*2-R1:CTTTCTCCAAAATATCACTTTCC(SEQ ID NO:8)
CYP2C19*2-F2:CAACCAGAGCTTGGCATATT(SEQ ID NO:9)
CYP2C19*2-R2:ATAAAGTCCCGAGGGTTGTTG(SEQ ID NO:10)
CYP2C19*2-F3:TTACAACCAGAGCTTGGCATATT(SEQ ID NO:11)
CYP2C19*2-R3:AAGTCCCGAGGGTTGTTG(SEQ ID NO:12)。
实施例3
本实施例以血样临床样本(浓度范围为2ng/μL-60ng/μL)、CYP2C19*3杂合型质粒为标准品(来源于分别包含SNP位点rs4986893的G型基因和A型基因)(质粒稀释到20fg/μL)为例阐述本发明的实际临床样本检测结果。
针对CYP2C19*3位点的所用引物和探针(SEQ ID NO:4-SEQ ID NO:6)以及检测方法同本实施例1所述的相同,此处不再赘述。
结果显示,各型别均可以有效判读,临床样本经金标准Sanger法基因测序验证型别完全一致。实验结果见附图2a,2b,2c,测序结果见附图2d。附图结果为CYP2C19*3杂合型。
SEQ ID NO:4-SEQ ID NO:5是发明人从众多的引物中选取得到针对CYP2C19*3位点的特异性最好的引物,例如来源相同的其它引物SEQ ID NO:13-SEQ ID NO:18的特异性效果就不如SEQ ID NO:4-SEQ ID NO:5。按照实施例1所述的探针和检测方法,应用SEQ IDNO:13-SEQ ID NO:18作为引物进行检测,结果参见图2e、图2f、图2g、图2h。
从中可以看出,引物为SEQ ID NO:13-SEQ ID NO:14的检测结果特异性基本达到预期;引物为SEQ ID NO:15-SEQ ID NO:16的检测结果特异性一般,有少量本底干扰;引物为SEQ ID NO:17-SEQ ID NO:18的检测结果特异性较好,基本达到预期,存在少量本底干扰。
CYP2C19*3-F1:GAAAACATCAGGATTGTAAGCAC(SEQ ID NO:13)
CYP2C19*3-R1:AATGTACTTCAGGGCTTGGTCA(SEQ ID NO:14)
CYP2C19*3-F2:CTTAACTTGATGGAAAAATTGAATG(SEQ ID NO:15)
CYP2C19*3-R2:ACTGTAAGTGGTTTCTCAGGAAG(SEQ ID NO:16)
CYP2C19*3-F3:GTGATCCCACTTTCATCCTGG(SEQ ID NO:17)
CYP2C19*3-R3:TGTACTTCAGGGCTTGGTCA(SEQ ID NO:18)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种用于检测人类CYP2C19基因多态性的试剂盒,其特征在于,包括有:针对CYP2C19基因G681A位点的扩增引物SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2以及碱基组成如SEQ ID NO:3所示的荧光检测探针、和针对CYP2C19基因G636A位点的扩增引物SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5以及碱基组成如SEQ ID NO:6所示的荧光检测探针。
2.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒还包括有反应液,所述扩增引物在所述反应液中的浓度为:每种上游引物的浓度为0.05-0.1μM,每种下游引物的浓度为0.1-0.5μM且两种引物的浓度不相同。
3.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,每种所述检测探针在反应液中的浓度为:0.1-0.5μM。
4.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒还包括有UNG酶。
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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"应用HRM技术对CYP2C19*2 和CYP2C19*3 进行双重SNP分型";曹春鸽等;《遗传》;20130522;第35卷(第7期);第923-930页 |
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