CN109932510A - 一种宫颈癌生物标志物及其检测试剂盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种宫颈癌生物标志物，所述宫颈癌生物标志物包括以下稳定存在于生物样品中的标志蛋白中的一种或多种：DEPDC1、POLQ、MCM10、ASPM、TPX2、JPH4、CDC45、MYBL2、PAGE4、NCAPG、FOXM1、KIF20A、CDC20、NEK2、CASQ2、PRLHR、SLITRK3、HJURP、DLGAP5、TOP2A、MYH11、TROAP、SCN7A、CEP55、NUF2、CLVS2、MKI67、GPM6A、BUB1B、CD300LG、LMOD1、TCF23、CLEC3B、MELK、RRM2、EXO1、KIF18B、ADH1B、PEG3、TCEAL6、PGM5‑AS1、ADAMTS9‑AS2、CARMN、RP11‑887P2.5、FRMD6‑AS2、FXYD1、LCN6、UHRF1、GPIHBP1和AC053503.12，本发明将在生物样品中筛选出的标志蛋白作为新型的宫颈癌生物标志物，具有取材方便、检测成本低、灵敏度好和特异性高等优点，通过多种宫颈癌生物标志物，能够有效克服个体之间的差异所带来的低特异性和低灵敏度的缺陷，显著提高疾病的诊断率，本发明还提供一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒。

Description

一种宫颈癌生物标志物及其检测试剂盒

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，尤其是涉及一种宫颈癌生物标志物以及检测试剂盒。

背景技术

子宫颈癌是世界女性的主要健康问题，2012年度全球宫颈癌发病率为528000，年死亡率为266000，它是全世界女性最常见的癌症，85％的病例发生在发展中国家，宫颈癌是导致妇女癌症死亡的主要原因，宫颈癌患者的预后与临床分期密切相关，大多数宫颈癌早期患者可以成功治愈，但是宫颈癌患者在晚期诊断存活率仅有15％，因此，早期诊断和治疗可以显著降低宫颈癌患者的死亡率，宫颈涂片细胞学检查是宫颈癌早期诊断的主要筛查手段，但检查不便和假阴性率高的缺点限制了其应用，此外，除了子宫颈涂片细胞学检查之外，血清生物标志物也常用于宫颈癌的诊断，包括糖抗原125(Carbohydrate Antigen 125,CA125)和鳞状细胞癌抗原(Squamous Cellcarcinoma Antigen,SCC Ag)，其诊断灵敏度和特异性低仍然限制了其使用，因此，迫切需要具有高灵敏度和特异性的新型非侵入性生物标志物用于宫颈癌的筛查。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种具有较高特异性和敏感值的宫颈癌生物标记物。

本发明还提供一种用于检测宫颈癌生物标记物的检测试剂盒。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种宫颈癌生物标志物，所述宫颈癌生物标志物包括以下稳定存在于生物样品中的标志蛋白中的一种或多种：

DEPDC1、POLQ、MCM10、ASPM、TPX2、JPH4、CDC45、MYBL2、PAGE4、NCAPG、FOXM1、KIF20A、CDC20、NEK2、CASQ2、PRLHR、SLITRK3、HJURP、DLGAP5、TOP2A、MYH11、TROAP、SCN7A、CEP55、NUF2、CLVS2、MKI67、GPM6A、BUB1B、CD300LG、LMOD1、TCF23、CLEC3B、MELK、RRM2、EXO1、KIF18B、ADH1B、PEG3、TCEAL6、PGM5-AS1、ADAMTS9-AS2、CARMN、RP11-887P2.5、FRMD6-AS2、FXYD1、LCN6、UHRF1、GPIHBP1和AC053503.12。

进一步地，所述生物样品包括人体组织、血液、尿液或唾液。

一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，包括N种生物标志物捕获试剂，其中N为1-50中的任一自然数，每种所述生物标志物捕获试剂能够特异性结合一种宫颈癌生物标志物。

进一步地，所述生物标志物捕获试剂为抗体或核酸探针。

进一步地，还包括固相载体和信号产生材料。

进一步地，还包括用于处理生物样品试剂的增溶缓冲剂、去污剂、清洗液或缓冲剂。

进一步地，所述固相载体为分立固相载体，所述信号产生材料为荧光染料分子或化学发光材料。

进一步地，所述荧光染料分子为AlexaFluor 488、AlexaFluor 532、AlexaFluor647、AlexaFluor680或AlexaFluor 700。

进一步地，所述化学发光材料为乙二酰氯、罗丹明6G、Ru(bipy)32+、四-二甲氨基-乙烯、连苯三酚、光泽精、氧草酸酯、芳基草酸、吖啶酯或二氧杂环丁烷。

与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：

1、本发明将在生物样品中筛选出的标志蛋白作为新型的宫颈癌生物标志物，具有取材方便、检测成本低、灵敏度好和特异性高等优点，广泛应用于制备预测、诊断、鉴别或评价宫颈癌的试剂，成为早期筛选宫颈癌的有效手段；

2、通过多种宫颈癌生物标志物，能够有效克服个体之间的差异所带来的低特异性和低灵敏度的缺陷，显著提高疾病的诊断率；

3、本发明还提供一种用于检测宫颈癌生物标志物的试剂盒，包括一种或多种能够与上述宫颈癌生物标志物特异性结合的生物标志物捕获试剂，有效提高生物标志物的检出率，减少个体之间的差异。

附图说明

图1是对本发明50种宫颈癌生物标志物基因组合可能概率的散点图。

图2是本发明宫颈癌生物标志物评估模型的ROC曲线图。

图3是基于热图的无监督层次聚类分析显示本发明的宫颈癌生物标志物与正常人的生物标志物丰度模式。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

一种宫颈癌生物标志物，所述宫颈癌生物标志物包括以下稳定存在于生物样品中的标志蛋白中的一种或多种：

DEPDC1、POLQ、MCM10、ASPM、TPX2、JPH4、CDC45、MYBL2、PAGE4、NCAPG、FOXM1、KIF20A、CDC20、NEK2、CASQ2、PRLHR、SLITRK3、HJURP、DLGAP5、TOP2A、MYH11、TROAP、SCN7A、CEP55、NUF2、CLVS2、MKI67、GPM6A、BUB1B、CD300LG、LMOD1、TCF23、CLEC3B、MELK、RRM2、EXO1、KIF18B、ADH1B、PEG3、TCEAL6、PGM5-AS1、ADAMTS9-AS2、CARMN、RP11-887P2.5、FRMD6-AS2、FXYD1、LCN6、UHRF1、GPIHBP1和AC053503.12。

进一步地，所述生物样品包括人体组织、血液、尿液或唾液，取材方便，成本较低。

对所选的宫颈癌生物标志物进行如下验证实验：

(1)利用R软件中limma包线性模型方法，对选定的宫颈癌生物标志物和正常样本之间基因表达谱进行差异表达分析，最终每个选定的基因的P值和log2倍数变化结果分别如表1所示，选定的宫颈癌生物标志物与正常样本相比，p值相对较低并且log2倍数变化绝对值相对较大，能够作为筛选基因组。

表1宫颈癌生物标志物和正常样本之间基因表达谱的差异表达分析表

(2)随机森林分析

在所有样本中，通过z-score方法对筛选基因表达谱数据进行标准化，利用R软件中randomForest包，对229个训练集组的基因标准化表达谱数据进行随机森林分析，将所有样本分成训练集和测试集两个层级，50个筛选的基因标准化表达谱数据作为模型的输入数据，如图1所示，每个组中的每个样本的概率都可以计算得到；另外通过ROC曲线分析，用来评估选定基因表达谱在测试组中早期宫颈癌患者样本与正常样本的区分能力，如图2所示，将0.5作为cutoff阈值，在测试队列中测得的模型的C统计量为1，区分能力较强，同时，为了得到更加准确的模型评价结果，通过自助法重复该模式500次。

(3)转录组学谱的无监督的分层群聚分析

对所选宫颈癌生物标志物基因图谱进行无监督的分层聚类分析，直观地描述疾病状态与这些基因图谱的丰度模式的关系，如图3所示，这一分析结果中的两个主要的簇反映了正常样本和早期宫颈癌样本之间的异同，无监督聚类的错误率为0.005％，增强了选定的基因谱在宫颈癌评估中的有效性。

本发明还提供一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，包括N种生物标志物捕获试剂，其中N为1-50中的任一自然数，每种所述生物标志物捕获试剂能够特异性结合一种生物标志物。

进一步地，所述生物标志物捕获试剂为抗体或核酸探针，具体的，可以为抗体模拟物、蛋白支架、自身抗体、嵌合体、小分子、F(ab')2片段、单链抗体片段、Fv片段、单链Fv片段、核酸、外源凝集素、配体结合的受体、亲和体、纳米抗体、印迹聚合物、高亲和性多聚体、类肽、激素受体、细胞因子受体、合成的受体和这些物质的修饰物。

进一步地，还包括固相载体和信号产生材料，通过将生物标志物捕获试剂直接或间接地、共价或非共价地被离散固定在载体上并与生物标志物特异性结合，通过信号产生材料来标记生物标志物与捕获试剂的复合体，通过分光光度法、荧光法或化学发光法进行检测。

进一步地，还包括用于处理生物样品试剂的增溶缓冲剂、去污剂、清洗液或缓冲剂。

进一步地，所述固相载体为分立固相载体，每个固相载体有特定的生物标志物捕获试剂，具有较高的单一指向性，所述信号产生材料为荧光染料分子或化学发光材料。

进一步地，所述荧光染料分子为AlexaFluor 488、AlexaFluor 532、AlexaFluor647、AlexaFluor680或AlexaFluor 700。

进一步地，所述化学发光材料为乙二酰氯、罗丹明6G、Ru(bipy)32+、四-二甲氨基-乙烯、连苯三酚、光泽精、氧草酸酯、芳基草酸、吖啶酯或二氧杂环丁烷。

实施例1

一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，包括包括与上述生物标志物相对应的生物标志物捕获试剂的一种或多种，规格为5ml(3ug/ml)，聚苯乙烯固相载体，AlexaFluor680荧光染料试剂，使用时，取一定量的抗体试剂，将固相载体放入到抗体试剂中，使抗体吸附在固相载体上，将固相载体和荧光染料试剂同时放入到待检测试剂中，反应一段时间后，利用荧光分光光度计进行检测。

实施例2

一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，包括与上述生物标志物相对应的生物标志物捕获试剂的一种或多种，规格为5ml(3ug/ml)，固相载体：iPDMS薄膜，化学发光材料：乙二酰氯，增溶缓冲剂：PBS溶液，清洗剂：吐温20。

本发明将在生物样品中筛选出的标志蛋白作为新型的宫颈癌生物标志物，具有取材方便、检测成本低、灵敏度好和特异性高等优点，广泛应用于制备预测、诊断、鉴别或评价宫颈癌的试剂，成为早期筛选宫颈癌的有效手段，另外通过多种宫颈癌生物标志物，能够有效克服个体之间的差异所带来的低特异性和低灵敏度的缺陷，显著提高疾病的诊断率。

本发明还提供一种用于检测宫颈癌生物标志物的试剂盒，包括一种或多种能够与上述宫颈癌生物标志物特异性结合的生物标志物捕获试剂，有效提高生物标志物的检出率，减少个体之间的差异。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种宫颈癌生物标志物，其特征在于：所述宫颈癌生物标志物包括以下稳定存在于生物样品中的标志蛋白中的一种或多种：

DEPDC1、POLQ、MCM10、ASPM、TPX2、JPH4、CDC45、MYBL2、PAGE4、NCAPG、FOXM1、KIF20A、CDC20、NEK2、CASQ2、PRLHR、SLITRK3、HJURP、DLGAP5、TOP2A、MYH11、TROAP、SCN7A、CEP55、NUF2、CLVS2、MKI67、GPM6A、BUB1B、CD300LG、LMOD1、TCF23、CLEC3B、MELK、RRM2、EXO1、KIF18B、ADH1B、PEG3、TCEAL6、PGM5-AS1、ADAMTS9-AS2、CARMN、RP11-887P2.5、FRMD6-AS2、FXYD1、LCN6、UHRF1、GPIHBP1和AC053503.12。

2.根据权利要求1所述的一种宫颈癌生物标志物，其特征在于：所述生物样品包括人体组织、血液、尿液或唾液。

3.一种用于检测权利要求1-2任一所述的宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：包括N种生物标志物捕获试剂，其中N为1-50中的任一自然数，每种所述生物标志物捕获试剂能够特异性结合一种宫颈癌生物标志物。

4.根据权利要求3所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：所述生物标志物捕获试剂为抗体或核酸探针。

5.根据权利要求3所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：还包括固相载体和信号产生材料。

6.根据权利要求5所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：还包括用于处理生物样品试剂的增溶缓冲剂、去污剂、清洗液或缓冲剂。

7.根据权利要求5所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：所述固相载体为分立固相载体，所述信号产生材料为荧光染料分子或化学发光材料。

8.根据权利要求7所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：所述荧光染料分子为AlexaFluor 488、AlexaFluor 532、AlexaFluor 647、AlexaFluor680或AlexaFluor 700。

9.根据权利要求7所述的一种宫颈癌生物标志物的检测试剂盒，其特征在于：所述化学发光材料为乙二酰氯、罗丹明6G、Ru(bipy)32+、四-二甲氨基-乙烯、连苯三酚、光泽精、氧草酸酯、芳基草酸、吖啶酯或二氧杂环丁烷。