CN108504725A - 一种用于检测egfr tki敏感突变的引物和探针 - Google Patents
一种用于检测egfr tki敏感突变的引物和探针 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于检测EGFR TKI敏感突变的引物和探针。本发明的引物的核苷酸序列如SEQ ID NO:1~13和SEQ ID NO:16~17所示;本发明的探针的核苷酸序列如SEQ ID NO:14~15和SEQ ID NO:18所示。本发明的有益效果在于:检测时删减了突变率非常低的突变类型,在保证了其他ARMS PCR技术优点的情况下,减少了实验所需的总时间,减少了实验的成本,设计位点仍然覆盖EGFR TKI敏感突变的90%以上。另外,通过全新的设计19外显子缺失突变和L858R突变的检测引物和探针,能都得到较好的检出效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术和医学技术领域,具体涉及一种用于检测EGFR TKI敏感突变的引物和探针。
背景技术
表皮生长因子受体EGFR(epidermal growth factor receptor)属于表皮生长因子受体家族(HER),在细胞生理过程中发挥重要的调节作用。EGFR锚定在细胞膜上发挥生物学效应,由膜内和膜外两部分组成。膜外部分主要起到接收信号的作用,膜内部分主要通过络氨酸激酶(tyrosine kinase,TK)起向下传导信号的作用。EGFR在肿瘤的发生发展中起到至关重要重要的作用,依次设计出了针对EGFR-TK的靶向抑制剂(EGFR-TK inhibitor,EGFR-TKI),阻断肿瘤细胞的信号传导,从而达到抑制肿瘤细胞的增殖、转移、血管生成等,促进肿瘤细胞的凋亡。但是,并不是所有肿瘤细胞对EGFR-TKI都有反应,只有当EGFR 基因18-21外显子发生EGFR-TKI敏感突变时,EGFR-TKI才会发挥较好的肿瘤抑制作用,这类突变占整个东亚人群的~45%。19外显子缺失突变和21外显子L858R突变占所有 EGFR-TKI敏感突变的90%以上。当肿瘤细胞不携带EGFR-TKI敏感突变时,EGFR-TKI 类药物的有效率将低至10%。因此,在临床实践中,检测EGFR-TKI敏感突变,对于治疗方案的选取具有重要意义。
目前针对EGFR-TKI敏感突变的常见检测方法包括:Sanger测序法、ARMS PCR、数字PCR、第二代测序法等。对于Sanger测序法来说,灵明度~1%,整个实验完成需要2-3 天的时间,主要针对组织样本。目前,虽然Sanger测序法是组织EGFR-TKI敏感突变检测的金标准,但是缺点也是十分明显的,灵敏度较低,整个实验周期较长。另外对于血液样本来说,Sanger测序法比较困难。数字PCR具有高灵敏度的特点,可以达到0.1%。但是数字PCR也有较为严重的缺点,设备价格较高、稳定性不佳、对实验环境要求较高等。另外数字PCR整体上来讲,检测价格也远高于Sanger测序法和ARMS PCR。因此,目前数字PCR对于EGFR-TKI敏感突变的检测也仅仅停留在对T790M突变的检测项目上。第二代测序技术具有高通量、高灵敏性的特点,与此同时也带来了高成、高耗时、高复杂的缺点。因此,第二代测序在实际中也并不适合于EGFR-TKI敏感突变的检测。当前,最有效检测EGFR-TKI敏感突变的方法仍然是ARMS PCR。ARMS PCR全名为突变组织扩增系统PCR(amplification refractory mutationsystem PCR),灵敏度高达0.1%,样品来源包括组织和血液,并且成本与Sanger PCR一样较低,整个检测实验周期不超过一天。
目前,现有的EGFR-TKI敏感突变ARMS PCR检测试剂盒通常包括18外显子、19外显子、20外显子和21外显子上20个以上突变位点的检测。但是,从临床大数据分析来看,其中90%以上的突变集中在19外显子缺失突变和21外显子L858R突变。并且对于没有经过EGFR-TKI治疗的患者来说T790M和20外显子插入耐药突变的发生率非常低。虽然,目前针对EGFR-TKI灵敏突变的检测可以包括多种基因部位的突变检测,但是其中大部分都是低概率发生的突变,无形之中增加了检测成本,由此可能会加重病人的治疗负担。
发明内容
为了克服现有检测方法成本较高的缺点,本发明针对19外显子缺失突变和21外显子 L858R突变设计新型的引物和探针,通过优化使EGFR-TKI敏感突变检测灵敏度保持在90%以上的前提下,减少其他不必要的检测位点,降低检测成本,使更多患者受益。
本发明的技术方案具体如下:
本发明提供一种用于检测EGFR TKI敏感突变的引物,其包括用于检测19外显子缺失突变的上游引物E19F以及下游引物E19R-1、E19R-2、E19R-3、E19R-4、E19R-5、E19R-6、E19R-7、E19R-8和E19R-9,用于检测21外显子L858R突变的上游引物L858RF-1、L858RF-2 和下游引物L858RR,以及外控上游引物、外控下游引物;其中:上游引物E19F的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,下游引物E19R-1、E19R-2、E19R-3、E19R-4、E19R-5、E19R-6、 E19R-7、E19R-8和E19R-9的核苷酸序列分别如SEQ ID NO:2~10所示;上游引物L858RF-1、 L858RF-2的核苷酸序列如SEQ ID NO:12~13所示,下游引物L858RR的核苷酸序列如SEQ ID NO:11所示,外控上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO:16所示,外控下游引物的核苷酸序列如SEQID NO:17所示。
本发明还提供一种用于检测EGFR TKI敏感突变的探针,其包括核苷酸序列如SEQID NO:14所示的用于检测19外显子缺失突变的探针,核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示的用于检测21外显子L858R突变的探针,以及核苷酸序列如SEQ ID NO:18所示的外控探针。本发明中,探针的5’端设有荧光基团FAM,3’设有淬灭基团BHQ1。
本发明还提供一种用于检测EGFR TKI敏感突变的试剂盒,其包括上述引物和探针。
与现有ARMS PCR检测EGFR TKI敏感突变技术对比,本发明主要有益效果在于,检测时删减了突变率非常低的突变类型,在保证了其他ARMS PCR技术优点的情况下,减少了实验所需的总时间,减少了实验的成本,设计位点仍然覆盖EGFR TKI敏感突变的90%以上。另外,通过全新的设计19外显子缺失突变和L858R突变的检测引物和探针,能都得到较好的检出效率。
附图说明
图1为各个突变位点最低检测限。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。
本发明根据19外显子缺失常见的10种突变(E746-A750del(Ⅰ);E746-T750del I;E746-T751del A;E746-S752del V;E746-A750del(Ⅱ);L747-T751del;L747-S752del;L747-A750del P;L747-P753del S;L747-T751del P)和21外显子L858R突变的特点,设计了相应的引物和探针,引物和探针如表1所示。
表1引物与探针
本发明中还包括一种用于检测EGFR TKI敏感突变19外显子缺失突变和21外显子L858R突变的试剂盒,其中包括了上述的引物和探针,还包括了含有Taq酶、dNTP、 10×buffer和MgCl2的PCR反应液。PCR反应体系如表2所示。10×buffer配方如表3所示。
表2一份PCR反应液
原料 | 加入量 |
10×buffer | 2.5μl |
25mM MgCl2 | 3μl |
Taq酶 | 0.25μl |
模板 | 2μl |
25mM dNTPs | 2.5μl |
上游引物 | 0.25μl |
下游引物 | 0.25μl |
探针 | 0.25μl |
ddH2O | 将总体积补至25μl |
表3 10×buffer(总体积1毫升)
原料 | 加入量 |
1M Tris | 100μl |
1M KCl | 500μl |
Triton X-100 | 10μl |
TE | 390μl |
具体实验步骤:
1、首先取三个PCR反应管,分别用于检测19外显子缺失突变(管1)、L858R突变(管2)和EGFR TK外控基因(管3)。其中EGFR TK外控基因的检测用于判断本次提取是否成功,以及与检验管对比判断排查阴性阳性。具体判断方法是完成PCR实验后,通过计算ΔCt的大小进行判断,若待检样本DNA的CT(外控)>30,提示样本DNA浓度过低或降解严重,建议更换样本或重新提取DNA;若待检样本DNA的CT(外控)≤30,则计算其ΔCT(CT(突变)-CT(外控));若ΔCT>8(或者CT(突变)无显示),判断为野生型;若ΔCT≤8,判断为突变型。
2、向三个PCR反应管中加样。管1加入PCR反应物如表4所示。管2加入PCR反应物如表5所示。管3加入PCR反应物如表6所示。
表4管1加样列表
原料 | 加入量 |
10×buffer | 2.5μl |
25mM MgCl2 | 3μl |
Taq酶 | 0.25μl |
模板 | 2μl |
25mM dNTPs | 2.5μl |
E19F | 0.25μl |
E19R-1 | 0.25μl |
E19R-2 | 0.25μl |
E19R-3 | 0.25μl |
E19R-4 | 0.25μl |
E19R-5 | 0.25μl |
E19R-6 | 0.25μl |
E19R-7 | 0.25μl |
E19R-8 | 0.25μl |
E19R-9 | 0.25μl |
E19R-Probe | 0.25μl |
ddH2O | 12μl |
表5管2加样列表
表6管3加样列表
原料 | 加入量 |
10×buffer | 2.5μl |
25mM MgCl2 | 3μl |
Taq酶 | 0.25μl |
模板 | 2μl |
25mM dNTPs | 2.5μl |
外控F | 0.25μl |
外控R | 0.25μl |
外控Probe | 0.25μl |
ddH2O | 14μl |
3、将管1、管2和管3放入实时荧光定量PCR仪中进行反应,反应条件为:
4、分析数据。
实施例1
检测引物、探针的检测限、灵敏性和特异性
分别构建含有19外显子缺失突变、L858R突变的质粒,质粒中对应的构建序列如表7 所示,包括10个19外显子确实突变、L858R突变、19外显子野生型、L858R野生型。用带有19外显子、L858R野生型质粒样本对突变质粒进行1倍、10倍、100倍、1000倍稀释后,用上述设计的引物、探针和PCR试剂盒进行检测,从而获得各个检测位点的最低检测限。结果如图1所示,每个突变位点的最低检测限为1%。当循环数为27-31的时候,如图可知突变率在0.1%-1%之间,此时为疑似突变阳性,需要再次提取DNA进行重复测试。
表7质粒检测序列
用带有19外显子、L858R野生型质粒样本对突变质粒进行100倍稀释后,用上述设计的引物、探针和PCR试剂盒对100份稀释后样本进行检测,结果显示19外显子突变检出98份,灵敏度为98%,L858R突变检出99份,灵敏度为99%。
对19外显子、L858R野生型质粒样本用上述设计的引物、探针和PCR试剂盒进行特异性检验。做100份重复,实验结果显示19外显子突变检出1份,特异性为99%,L858R 突变检出0份,特异性为100%。
实施例2
检测肺癌患者血液cfDNA的EGFR TKI敏感性突变。实验方法如下:
1、取5ml肺癌患者血液。2500转离心10min,取1ml上层血浆。
2、向血浆中加入200μl的5%SDS裂解液。
3、加入等体积饱和酚溶液,轻柔震荡5min,5000g离心15min,取上清。
4、向上清中加入等体积氯仿,震荡5min,3000g离心10min,取上清。
5、向上清中加入三倍体积冻乙醇混合,12000转离心2min,DNA沉于管底,小心弃去液体。
6、挥干管底剩余液体,加入50μlTE溶解DNA沉淀。
7、将得到的DNA用上述引物、探针和PCR试剂盒进行EGFR TKI敏感性突变检测。
此实施例一共选取了50例患者,患者组织样本均通过金标准Sanger测序进行验证,其中 20例的组织样本为19外显子突变阳性,10例的组织样本为L858R突变阳性,20例为组织阴性样本。通过对相应cfDNA的EGFR TKI进行测试,20例组织19外显子突变阳性检出17例,10例组织L858R突变阳性检出9,20例组织阴性检出0例。总体的准确性为86.7%,与金标准相比,一致性较高。虽然,不能完全达到金标准的准确性,但是对于一些无法得到组织样本的特殊患者来说,血液cfDNA的检测仍然是一种很好的替代方法。
实施例3
检测肺癌患者组织DNA的EGFR TKI敏感性突变。实验方法如下:
1、取黄豆大小新鲜组织,加入200μl 10mg/ml蛋白酶K溶液,70度孵育1h。
3、加入等体积饱和酚溶液,轻柔震荡5min,5000g离心15min,取上清。
4、向上清中加入等体积氯仿,震荡5min,3000g离心10min,取上清。
5、向上清中加入三倍体积冻乙醇混合。
6、将混合后的液体加入到DNA分离柱中,12000转离心1min,弃去下部液体。
7、加入500μl 75%乙醇溶液到分离柱中,12000转离心1min,弃去下部液体。
8、敞开放置离心柱挥干乙醇,加入50μlTE洗脱DNA。
9、将得到的DNA用上述引物、探针和PCR试剂盒进行EGFR TKI敏感性突变检测。
此实施例回顾性随机选取了30例中国籍二期肺癌手术蜡块组织进行实验,其中10例男性、 10例女性,均无吸烟史。结果显示,有16例患者检出EGFR TKI敏感性突变,突变率为 53.3%,高于文献报道的东亚人群突变率~45%。这是由于非吸烟人群的突变率高于吸烟人群,本次验证实验均无吸烟史,因此检出率略高,与文献相符。
序列表
<110> 上海浦美生物医药科技有限公司
<120> 一种用于检测EGFR TKI敏感突变的引物和探针
<160> 30
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19F)
<400> 1
actgggcagc atgtggca 18
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-1)
<400> 2
cttgttggct ttcggttc 18
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-2)
<400> 3
tgttggcttt cggaacct 18
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-3)
<400> 4
tggctttcgg agatgcct 18
<210> 5
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-4)
<400> 5
gttggctttc ggagattc 18
<210> 6
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-5)
<400> 6
ggctttcgga gatatttt 18
<210> 7
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-6)
<400> 7
ggctttcgga gatgtttt 18
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-7)
<400> 8
tgttggcttt cggagatgcc 20
<210> 9
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-8)
<400> 9
tggctttcgg agatgg 16
<210> 10
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-9)
<400> 10
gctttcggag atgttgg 17
<210> 11
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(L858RR)
<400> 11
cacccagcag tttggcac 18
<210> 12
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(L858RF-1)
<400> 12
cacccagctg tttggcac 18
<210> 13
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(L858RF-2)
<400> 13
tcagggcatg aactacttgg 20
<210> 14
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列(E19R-Probe)
<400> 14
agagtcccta tgacagagag agaagg 26
<210> 15
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(L858R-Probe)
<400> 15
tgatcttgac atgctgcggt gt 22
<210> 16
<211> 16
<212> DNA
<213> 外控F(人工序列)
<400> 16
tgtcctggca cccaag 16
<210> 17
<211> 20
<212> DNA
<213> 外控R(人工序列)
<400> 17
cagagacaag ggtcacctca 20
<210> 18
<211> 22
<212> DNA
<213> 外控Probe(人工序列)
<400> 18
tggaaagcag tgccagacat gg 22
<210> 19
<211> 184
<212> DNA
<213> 质粒检测序列1(人工序列)
<400> 19
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggaaccga aagccaacaa ggaaatcctc gatgtgagtt tctgctttgc 180
tgtg 184
<210> 20
<211> 184
<212> DNA
<213> 质粒检测序列2(人工序列)
<400> 20
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggttccga aagccaacaa ggaaatcctc gatgtgagtt tctgctttgc 180
tgtg 184
<210> 21
<211> 187
<212> DNA
<213> 质粒检测序列3(人工序列)
<400> 21
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggcatctc cgaaagccaa caaggaaatc ctcgatgtga gtttctgctt 180
tgctgtg 187
<210> 22
<211> 187
<212> DNA
<213> 质粒检测序列4(人工序列)
<400> 22
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggaatctc cgaaagccaa caaggaaatc ctcgatgtga gtttctgctt 180
tgctgtg 187
<210> 23
<211> 187
<212> DNA
<213> 质粒检测序列5(人工序列)
<400> 23
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaaatatctc cgaaagccaa caaggaaatc ctcgatgtga gtttctgctt 180
tgctgtg 187
<210> 24
<211> 187
<212> DNA
<213> 质粒检测序列6(人工序列)
<400> 24
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaaacatctc cgaaagccaa caaggaaatc ctcgatgtga gtttctgctt 180
tgctgtg 187
<210> 25
<211> 187
<212> DNA
<213> 质粒检测序列7(人工序列)
<400> 25
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aagacatctc cgaaagccaa caaggaaatc ctcgatgtga gtttctgctt 180
tgctgtg 187
<210> 26
<211> 190
<212> DNA
<213> 质粒检测序列8(人工序列)
<400> 26
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggaaccat ctccgaaagc caacaaggaa atcctcgatg tgagtttctg 180
ctttgctgtg 190
<210> 27
<211> 193
<212> DNA
<213> 质粒检测序列9(人工序列)
<400> 27
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggaaccaa catctccgaa agccaacaag gaaatcctcg atgtgagttt 180
ctgctttgct gtg 193
<210> 28
<211> 202
<212> DNA
<213> 质粒检测序列10(人工序列)
<400> 28
taacatccac ccagatcact gggcagcatg tggcaccatc tcacaattgc cagttaacgt 60
cttccttctc tctctgtcat agggactctg gatcccagaa ggtgagaaag ttaaaattcc 120
cgtcgctatc aaggaattaa gagaagcaac atctccgaaa gccaacaagg aaatcctcga 180
tgtgagtttc tgctttgctg tg 202
<210> 29
<211> 213
<212> DNA
<213> 质粒检测序列11(人工序列)
<400> 29
ggcatgaact acttggagga ccgtcgcttg gtgcaccgcg acctggcagc caggaacgta 60
ctggtgaaaa caccgcagca tgtcaagatc acagattttg ggcgggccaa actgctgggt 120
gcggaagaga aagaatacca tgcagaagga ggcaaagtaa ggaggtggct ttaggtcagc 180
cagcattttc ctgacaccag ggaccaggct gcc 213
<210> 30
<211> 213
<212> DNA
<213> 质粒检测序列12(人工序列)
<400> 30
ggcatgaact acttggagga ccgtcgcttg gtgcaccgcg acctggcagc caggaacgta 60
ctggtgaaaa caccgcagca tgtcaagatc acagattttg ggctggccaa actgctgggt 120
gcggaagaga aagaatacca tgcagaagga ggcaaagtaa ggaggtggct ttaggtcagc 180
cagcattttc ctgacaccag ggaccaggct gcc 213
Claims (3)
1.一种用于检测EGFR TKI敏感突变的引物,其特征在于,其包括用于检测19外显子缺失突变的上游引物E19F以及下游引物E19R-1、E19R-2、E19R-3、E19R-4、E19R-5、E19R-6、E19R-7、E19R-8和E19R-9,用于检测21外显子L858R突变的上游引物L858RF-1、L858RF-2和下游引物L858RR,以及外控上游引物、外控下游引物;其中:上游引物E19F的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,下游引物E19R-1、E19R-2、E19R-3、E19R-4、E19R-5、E19R-6、E19R-7、E19R-8和E19R-9的核苷酸序列分别如SEQ ID NO:2~10所示;上游引物L858RF-1、L858RF-2的核苷酸序列如SEQ ID NO:12~13所示,下游引物L858RR的核苷酸序列如SEQ ID NO:11所示,外控上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO:16所示,外控下游引物的核苷酸序列如SEQID NO:17所示。
2.一种用于检测EGFR TKI敏感突变的探针,其特征在于,其包括核苷酸序列如SEQ IDNO:14所示的用于检测19外显子缺失突变的探针,核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示的用于检测21外显子L858R突变的探针,以及核苷酸序列如SEQ ID NO:18所示的外控探针。
3.根据权利要求2所述的探针,其特征在于,探针的5’端设有荧光基团FAM,3’设有淬灭基团BHQ1。
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