CN108728538A

CN108728538A - Alk基因融合检测引物、方法及试剂盒

Info

Publication number: CN108728538A
Application number: CN201810551958.8A
Authority: CN
Inventors: 杨明; 李美萱; 蔡兴盛; 李梦真; 邓泱泱; 余敬伟; 王春林; 马志海; 黄行许; 胡边; 杨冬成
Original assignee: Guangzhou Mygene Medical Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Mygene Medical Technology Co ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: CN108728538B

Abstract

本发明公开了ALK基因融合检测引物、方法及试剂盒，该试剂盒含有SEQ ID NO:1～22所示的引物组和探针。本发明可检测多达15种ALK基因融合类型。引物和探针经过优化和筛选，灵敏度可达100copies/μl，且特异性高。内标用于体系逆转录和扩增监控，保证检测正常进行。另外，试剂盒还包含阴性和阳性对照。多重质控避免检测结果出现假阳性和假阴性。

Description

ALK基因融合检测引物、方法及试剂盒

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及ALK基因融合检测引物、方法及试剂盒。

背景技术

肺癌是当今世界上对人类健康和生命危害最大的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率居恶性肿瘤第一位，其中约80％～85％肺癌患者是非小细胞肺癌(non-small cell lungcancer,NSCLC)。在我国,肺癌也是第一大肿瘤,占全部恶性肿瘤死亡的25.0％。且发病率和死亡率仍在陆续上升,据统计,每年新增肺癌病例达50万～60万。世界卫生组织(WHO)预测,到2025年,中国每年新增肺癌病例将超过100万,成为世界第一肺癌大国。多年来我国肺癌患者的5年生存率无明显提高。然而，近年美国FDA和中国CFDA批准的用于NSCLC靶向治疗的表皮生长因子受体络氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI，如吉非替尼、埃克替尼和奥西替尼等)、ALK激酶抑制剂和ROS1激酶抑制剂(如克唑替尼、艾乐替尼等)能显著改善患者的生存。中国晚期原发性肺癌诊治专家共识、美国国立综合癌症网络(NCCN)临床实践指南以及欧洲肿瘤内科学会(ESMO)肺癌共识均明确建议：晚期NSCLC患者在接受治疗之前应先检测EGFR、ALK和ROS1基因，根据基因状态决定相应的治疗策略。

目前ALK基因融合常用的检测技术有荧光原位杂交FISH、免疫组织化学immunohistochemistry(IHC)和实时逆转录荧光PCR(RT-qPCR)。

荧光原位杂交FISH特异性高，但是样本处理周期长，成本高(探针价格昂贵)，检测结果判读主观性和专业性强。IHC也存在样本处理周期长，且结果受融合蛋白表达量和抗体的特异性和敏感性的影响大，结果判断不确定性大。RT-qPCR具有所需样本少，操作简单，耗时短，成本低，结果判断简单等优点，在临床检测中具有重要作用。但目前市面上的ALK基因融合检测试剂盒灵敏度低，可检测的融合类型少。

发明内容

本发明的目的在于提供ALK基因融合检测引物。

本发明的另一目的在于提供ALK基因融合检测方法。

本发明的再一目的在于提供ALK基因融合检测试剂盒。

本发明所采取的技术方案是：

ALK基因融合检测引物组，引物组的核苷酸序列为：

一种ALK基因融合检测试剂盒，该试剂盒含有上述所述的引物。

进一步的，该试剂盒还含有检测探针组，其核苷酸序列如下所示：

P1：ACCGCCGGAAGCAC(SEQ ID NO:18)；

P2：CCCTGAGTACAAGCTG(SEQ ID NO:19)；

P3AGGATATGCCCTTGA(SEQ ID NO:22)；

或者为该些序列的核苷酸反向互补序列。

进一步的，所述的探针序列5’端标记的荧光基团选自FAM、JOE、HEX、VIC、CY5、TET中一种，探针序列3’端标记的猝灭基团选自TAMRA、MGB、BHQ中一种。

进一步的，该试剂盒还含有逆转录酶、逆转录缓冲液，实时荧光PCR反应缓冲液，DNA polymerase，dNTPs，阴性对照品，阳性对照品，内标引物F15(SEQ ID NO:14)、R4(SEQID NO:21)以及内标探针P3(SEQ ID NO:22)。

一种ALK基因融合检测方法，包括以下步骤：

1)从样品中提取RNA；

2)将所提取的RNA进行逆转录反应，获得cDNA；逆转录体系中含有上述所述的引物R1～R2；

3)以cDNA为模板，使用上述所述的引物组进行荧光定量PCR扩增反应并收集荧光信号；

4)结果分析：根据荧光信号判定样品是否存在相应的ALK基因融合类型；

上述方法不适用于疾病的诊断和治疗。

进一步的，步骤2)中逆转录体系为：

进一步的，步骤3)中，荧光定量PCR扩增反应体系分4个体系，分别为体系A～D，具体如下：

体系A：

体系B：

体系C：

体系D：

进一步的，步骤3)中所述的PCR扩增反应程序为：94～97℃、4～7min；93～96℃、13～17s，58～63℃、28～33s，71～73℃、13～16s，循环40～59次，同时收集荧光信号。

进一步的，步骤4)中结果分析如下：

①阳性：当阴性对照组无扩增曲线且特定阳性对照组具有明显的扩增曲线，检测样本的扩增曲线有明显的指数增长期，说明该样品存在ALK基因融合；

②阴性：当阴性对照组无扩增曲线且特定阳性对照组具有明显的扩增曲线，但检测样本无Ct值且曲线无明显的指数增长期，说明该样品不存在ALK基因融合类型或样本中ALK基因融合类型的含量低于试剂盒最低检测限或为试剂盒涵盖范围以外的ALK融合。

本发明的有益效果是：

ALK基因可以和多种基因发生不同的融合，本发明可检测多达15种ALK基因融合类型。引物和探针经过优化和筛选，灵敏度可达100copies/μl，且特异性高。

附图说明

图1为本发明对15种ALK基因融合类型的阳性RNA样品的检测结果；

图2为本发明对浓度为10²copies/μl的15种阳性RNA样品的检测结果；

图3为本发明方法对临床FFPE样本的检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1 ALK基因融合检测引物及探针

在NSCLC中ALK基因可以和多种基因发生融合，如EML4、KIF5B、HIP1等。其中以EML4-ALK融合类型最为常见。本发明设计了大量引物和探针，经过优化和筛选，筛选出多重引物和检测探针进行RT-qPCR，所获得的引物组和探针序列如表1所示，可检测多达15种ALK基因融合类型，其中EML4-ALK基因融合类型10种，KIF5B-ALK基因融合类型3种,HIP1-ALK基因融合类型2种。还包括内标，用于体系逆转录和扩增监控；包含阴性和阳性对照；多重质控避免检测结果出现假阳性和假阴性。

表1 ALK基因融合检测引物及探针序列

实施例2 ALK基因融合检测试剂盒

本实施例检测试剂盒包括：

1)ALK基因融合检测引物F1～F14、R1～R3以及探针P1～P2(具体序列见表1)；

2)内标引物F15、R4以及探针P3(具体序列见表1)；

3)试剂盒还包含阴性对照品(阴性对照为2个，分别是ddH₂O和野生型293T细胞的RNA，以下简称293RNA)和阳性对照品(人工合成表1中ALK基因融合类型的RNA序列和ALK融合质粒)。多重质控避免检测结果的假阳性和假阴性。

4)逆转录酶、逆转录缓冲液、DNA polymerase、dNTP以及实时荧光PCR反应缓冲液。

实施例3 ALK基因融合检测方法

1)从样品中提取RNA；

2)将所提取的RNA进行逆转录反应(逆转录体系试剂购自南京诺唯赞生物科技有限公司)，获得cDNA，逆转录体系中含有引物R1～R2；

逆转录体系为：

逆转录反应程序为：50℃、15min；85℃、2min，10℃保温。

3)以cDNA为模板进行荧光定量PCR扩增反应并收集荧光信号；

PCR反应体系(PCR反应试剂采购自南京诺唯赞生物科技有限公司)分4个体系(体系A～D)进行PCR检测，体系A～D具体如下：

体系A：

体系B：

体系C：

体系D：

PCR扩增反应程序为：利用实时荧光定量PCR仪(ABI 7500)进行PCR扩增，PCR条件为：95℃、5min；95℃、15s，60℃、30s(收集荧光信号)，72℃、15s，循环45次。

4)结果分析：

②阴性：当阴性对照组无扩增曲线且特定阳性对照组具有明显的扩增曲线，但检测样本无Ct值且曲线无明显的指数增长期，说明该样品不存在上述15种ALK基因融合类型或样本中该15种ALK基因融合类型的含量低于试剂盒最低检测限或为试剂盒涵盖范围以外的ALK融合。

实施例4阳性对照品检测

1)将人工引物的表1中15种ALK基因融合类型的RNA序列分别进行逆转录获得15种cDNA，逆转录体系和反应程序同实施例3。

2)分别以上述15种cDNA为模板进行PCR检测；PCR反应体系和反应程序同实施例3。阳性检测结果如图1所示，从中可以看出本发明对15种ALK基因融合类型的阳性RNA样品均能获得明显的扩增曲线。同时对阴性对照品ddH₂O(NTC)和野生型293T细胞的RNA(简称293RNA)不具有扩增曲线。

实施例5灵敏度检测

将上述阳性对照品(15种ALK基因融合类型的阳性RNA样品)进行梯度稀释，使稀释后的阳性对照品的RNA浓度分别为10⁴、10³、10²、10¹copies/μl，根据上述的实施例3的检测方法进行灵敏度检测实验。同时设置NTC非模板对照(ddH₂O阴性对照)以及野生型293T细胞RNA的阴性对照(293RNA)。

检测结果如图2所示，本发明对浓度为10²copies/μl的15种阳性RNA样品均具有很好的检测效果，且对NTC和293RNA(野生型RNA)不具有扩增曲线。说明本发明方法的灵敏度可达10²copies/μl。

实施例6临床样品检测

将4份临床FFPE样本分别按照实施例3所述的方法，提取RNA并进行荧光定量检测。同时设置阳性对照组，以及NTC非模板对照(ddH₂O阴性对照)以及野生型293T细胞RNA的阴性对照。

检测结果如图3所示，本发明方法对上述4份临床样本RNA均具有很好的检测效果，出现明显的扩增曲线，对NTC和293T细胞RNA(293RNA)不具有扩增曲线。说明该4份临床样本均存在ALK基因融合；另外，通过二代测序确认了该4份临床FFPE样本的确存在ALK基因融合，且融合类型分别为EML4exon 6a：ALK exon 20、EML4exon 13：ALK exon20、EML4exon18：ALK exon 20和EML4exon 20：ALK exon 20基因融合类型，说明本发明方法具有很好的准确性和适用性，可用于临床样品的快速检测。

综上所述，本发明可检测多达15种ALK基因融合类型。引物和探针经过优化和筛选，灵敏度可达100copies/μl，且特异性高。内标用于体系逆转录和扩增监控，保证检测正常进行。另外，试剂盒还包含阴性和阳性对照。多重质控避免检测结果出现假阳性和假阴性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

SEQUENCE LISTING

<110> 广州迈景基因医学科技有限公司

<120> ALK基因融合检测引物、方法及试剂盒

<130>

<160> 22

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 19

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 1

aaactactgt agagcccac 19

<210> 2

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 2

ctaactcggg agactatgaa a 21

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 3

cagacaagca taaagatgtc at 22

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 4

aaaatcagtc tcaagtaaag 20

<210> 5

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 5

ccagcaaaaa tgtcaactcg cg 22

<210> 6

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 6

ctgaatcctg aaagagaaat ag 22

<210> 7

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 7

gctctctgtg atgcgctact caat 24

<210> 8

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 8

aatttacaca tttcaattca ttcg 24

<210> 9

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 9

atgatggctt ccaaatagaa g 21

<210> 10

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 10

gccagaagag ggcattctgc a 21

<210> 11

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 11

aataggaatt gctgtgggaa at 22

<210> 12

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 12

gtgaagaact agtccagctt 20

<210> 13

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 13

cggcaaatca cagatcgaag 20

<210> 14

<211> 19

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 14

tggtgttgct gagggctgg 19

<210> 15

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 15

ttggggttgt agtcggtcat g 21

<210> 16

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 16

tttgccagtg tcaattatat ctt 23

<210> 17

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 17

ctcagggctc tgcagctcca tc 22

<210> 18

<211> 14

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 18

accgccggaa gcac 14

<210> 19

<211> 16

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 19

ccctgagtac aagctg 16

<210> 20

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 20

tttgttggat ttgaaattcc aga 23

<210> 21

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 21

ttttgctttt ccagtttcac 20

<210> 22

<211> 15

<212> DNA

<213> 人工引物

<400> 22

aggatatgcc cttga 15

Claims

1.ALK基因融合检测引物组，其特征在于，引物组的核苷酸序列为：

F1AAACTACTGTAGAGCCCAC(SEQ ID NO:1)

F2CTAACTCGGGAGACTATGAAA(SEQ ID NO:2)

F3CAGACAAGCATAAAGATGTCAT(SEQ ID NO:3)

F4AAAATCAGTCTCAAGTAAAG(SEQ ID NO:4)

F5CCAGCAAAAATGTCAACTCGCG(SEQ ID NO:5)

F6CTGAATCCTGAAAGAGAAATAG(SEQ ID NO:6)

F7GCTCTCTGTGATGCGCTACTCAAT(SEQ ID NO:7)

F8AATTTACACATTTCAATTCATTCG(SEQ ID NO:8)

F9ATGATGGCTTCCAAATAGAAG(SEQ ID NO:9)

F10GCCAGAAGAGGGCATTCTGCA(SEQ ID NO:10)

F11AATAGGAATTGCTGTGGGAAAT(SEQ ID NO:11)

F12GTGAAGAACTAGTCCAGCTT(SEQ ID NO:12)

F13CGGCAAATCACAGATCGAAG(SEQ ID NO:13)

F14TGGTGTTGCTGAGGGCTGG(SEQ ID NO:14)

R1TTGGGGTTGTAGTCGGTCATG(SEQ ID NO:15)

R2TTTGCCAGTGTCAATTATATCTT(SEQ ID NO:16)

R3CTCAGGGCTCTGCAGCTCCATC(SEQ ID NO:17)

F15TTTGTTGGATTTGAAATTCCAGA(SEQ ID NO:20)

R4TTTTGCTTTTCCAGTTTCAC(SEQ ID NO:21)。

2.一种ALK基因融合检测试剂盒，其特征在于，该试剂盒含有权利要求1所述的引物。

3.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于，该试剂盒还含有检测探针组，其核苷酸序列如下所示：

P1：ACCGCCGGAAGCAC(SEQ ID NO:18)；

P2：CCCTGAGTACAAGCTG(SEQ ID NO:19)；

P3AGGATATGCCCTTGA(SEQ ID NO:22)；

或者为该些序列的核苷酸反向互补序列。

4.根据权利要求3所述的试剂盒，其特征在于，所述的探针序列5’端标记的荧光基团选自FAM、JOE、HEX、VIC、CY5、TET中一种，探针序列3’端标记的猝灭基团选自TAMRA、MGB、BHQ中一种。

5.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于，该试剂盒还含有逆转录酶、逆转录缓冲液，实时荧光PCR反应缓冲液，DNA polymerase，dNTPs，阴性对照品，阳性对照品，内标引物F15(SEQ ID NO:14)、R4(SEQ ID NO:21)以及内标探针P3(SEQ ID NO:22)。

6.一种ALK基因融合检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)从样品中提取RNA；

2)将所提取的RNA进行逆转录反应，获得cDNA；逆转录体系中含有权利要求1所述的引物R1～R2；

3)以cDNA为模板，使用权利要求1所述的引物组进行荧光定量PCR扩增反应并收集荧光信号；

上述方法不适用于疾病的诊断和治疗。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2)中逆转录体系为：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3)中，荧光定量PCR扩增反应体系分4个体系，分别为体系A～D，具体如下：

体系A：

体系B：

体系C：

体系D：

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤3)中所述的PCR扩增反应程序为：94～97℃、4～7min；93～96℃、13～17s，58～63℃、28～33s，71～73℃、13～16s，循环40～59次，同时收集荧光信号。

10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤4)中结果分析如下：