CN114350783A - 一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel及筛查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel及筛查方法；针对遗传早发主动脉夹层风险筛查，提出以下8个TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1与遗传早发主动脉夹层风险相关基因；通过上述8个突变基因设计panel，利用该panel，结合本发明提供的遗传早发主动脉夹层风险基因筛查方法，对遗传早发性主动脉夹层风险进行筛查检测，经验证，panel中重要位点的覆盖度大于99％，检测准确率达到98％以上，灵敏度大于95％。
Description
技术领域
本发明属于疾病基因筛查检测技术领域，具体涉及一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel及筛查方法。
背景技术
胸主动脉夹层/主动脉瘤是由于主动脉内膜撕裂或主动脉壁出血，导致的主动脉壁层的分离，主动脉血流经内膜破口形成假腔，与原血管腔形成夹层或主动脉血管根部一处或多处向外膨出的疾病。
主动脉夹层是心脑血管疾病中死亡率最高的动脉疾病。由于手术难度大，及时手术困难增加，伴随前期诊断的不足，使人急性期的存活率极低。同时，夹层导致脏器动脉血管主要分支灌注不良，发病过程常伴随脏器的并发症，存活病人的愈后生存状况也会受到影响。
由于主动脉夹层死亡风险极高，迅速的诊断和精准的治疗对疾病的控制和生命的保障至关重要。以无损影像学、分子诊断和遗传风险评估在疾病的预防和诊疗中发挥了重要作用，遗传风险评估源于基因的异常突变产生的结缔组织的病变，对已发现病情的患者家属通过基因排查及遗传风险评估能够提前预知自己的患病几率，和早发疾病的风险在生活中予以重视和预防。
通过近年基因位点检测研究的发展主动脉夹层的产生区分为先天性因素及后天继发风险两方面。先天性因素包括：基因异常的综合症-主动脉发育异常或炎性改变，弹力纤维减少或缺失，主动脉壁变薄。典型出现动脉根部受累的病症有结缔组织基因异常突变的Loeys Dietz综合征、家族性胸主动脉瘤/夹层疾病，通过对相关的基因筛查，排除早发隐患。现阶段对于夹层的临床检测手段以心电图改变、 CT和核磁鉴定为主，基因排查方式的引入对疾病主动脉夹层的预防至关重要，同时检测遗传性因素对预防术后动脉瘤变性和术后患者的长期管理也有显著意义。
然而现在医疗市场上并没有针对主动脉夹层早发风险筛查的成熟方案和统一标准，一代测序和少数基因的桑格测序检出率并不高。
发明内容
本发明提供了一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel及筛查方法，基于2代测序设计富含早发主动脉夹层风险相关的突变目的基因的panel，通过本发明提供的基因的筛查检测方法，利用设计的 panel,对遗传早发主动脉夹层风险突变基因进行筛查，经验证，panel 重要位点覆盖率高，检测准确率和灵敏度均达到较高水平；使遗传早发主动脉夹层风险的筛查规范化和高效化。
为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel，包括以下遗传早发主动脉夹层风险基因：
TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、 PRKG1；
本发明的另一目的在于提供一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用SureDesign二代测序软件捕获完成内置步骤，设计富含TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、 PRKG1目的基因的panel；
S2：设计panel包含：探针分子对靶向DNA捕获，通过以上探针进行多重连接依赖性探针扩增所检测的片段，因突变位置较为集中，采用外显子作为以上基因的目标区域，测序深度为500X；
S3：目的基因片段两端设计60bp探针序列，合并后去冗余，探针间的挪动大小为3bp；
S4：采用原位合成技术，探针两端添加固定的扩增序列，合成 DNA单链，通过PCR进一步扩增；
S5：扩增后的单链DNA转录为RNA，添加生物素标记得到具有生物标记探针的芯片，即得到主动脉夹层早发基因检测panel。
本发明的另一目的在于提供一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：从EDTA抗凝血中提取待测病人外周血DNA样本，样本量利用Nano DNA、RNA、蛋白定量仪进行浓度检测，DNA浓度大于3 微克；
S2：使用SeqCap EZ外显子文库v2.0试剂盒富集外显子和邻近的剪接位点序列，构建该病人或正常人的基因组文库，利用panel检测夹层患病的早发基因捕获；
S3：采用测序仪进行高通量测序，在100bp测序方案运行测序程序，分别对配对样本进行基因检测，通过分析比较，选择突变频率≥ 5％的基因区域，得到疾病相关的所有突变信息。
本发明的有益效果是：
由本发明提出的8个关于遗传早发主动脉夹层风险筛查相关基因设计筛查检测panel，利用该检测panel采用本发明提供的筛查方法对遗传早发性主动脉夹层风险进行筛查检测，经验证，panel中重要位点的覆盖度大于99％，检测准确率达到98％以上，灵敏度大于95％。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
遗传早发主动脉夹层风险筛查相关基因如表1所示：
表1遗传早发主动脉夹层风险相关基因
利用表1中8种目的基因，按照下述步骤设计出主动脉夹层早发基因检测panel：
S1：利用SureDesign二代测序软件捕获完成内置步骤，设计富含TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、 PRKG1目的基因的panel；
S2：设计panel包含：探针分子对靶向DNA捕获，通过以上探针进行多重连接依赖性探针扩增所检测的片段，因突变位置较为集中，采用外显子作为以上基因的目标区域，测序深度为500X；
S3：目的基因片段两端设计60bp探针序列，合并后去冗余，探针间的挪动大小为3bp；
S4：采用原位合成技术，探针两端添加固定的扩增序列，合成 DNA单链，通过PCR进一步扩增；
S5：扩增后的单链DNA转录为RNA，添加生物素标记得到具有生物标记探针的芯片，即得到主动脉夹层早发基因检测panel。
利用上述步骤设计出的主动脉夹层早发基因检测panel，按照下述筛查检测方法，对相关基因突变的夹层患者和正常对照样本进行检测：
S1：从EDTA抗凝血中提取待测病人外周血DNA样本，样本量利用Nano DNA、RNA、蛋白定量仪进行浓度检测，DNA浓度大于3 微克；
S2：使用SeqCap EZ外显子文库v2.0试剂盒富集外显子和邻近的剪接位点序列，构建该病人或正常人的基因组文库，利用panel检测夹层患病的早发基因捕获；
S3：采用测序仪进行高通量测序，在100bp测序方案运行测序程序，分别对配对样本进行基因检测，通过分析比较，选择突变频率≥5％的基因区域，得到疾病相关的所有突变信息。
根据上述筛查检测方法对标准品TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、 SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1进行检测检测结果如下：panel中重要位点的覆盖度大于99％，检测准确率达到98％以上，灵敏度大于95％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel，其特征在于，包括以下遗传早发主动脉夹层风险基因：
TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1。
2.根据权利要求1所述一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查panel的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用SureDesign二代测序软件捕获完成内置步骤，设计富含TGFBR1、TGFBR2、TGFB3、SMAD3、ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1目的基因的panel；
S2：设计panel包含：探针分子对靶向DNA捕获，通过以上探针进行多重连接依赖性探针扩增所检测的片段，因突变位置较为集中，采用外显子作为以上基因的目标区域，测序深度为500X；
S3：目的基因片段两端设计60bp探针序列，合并后去冗余，探针间的挪动大小为3bp；
S4：采用原位合成技术，探针两端添加固定的扩增序列，合成DNA单链，通过PCR进一步扩增；
S5：扩增后的单链DNA转录为RNA，添加生物素标记得到具有生物标记探针的芯片，即得到主动脉夹层早发基因检测panel。
3.一种遗传早发主动脉夹层风险基因筛查方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：从EDTA抗凝血中提取待测病人外周血DNA样本，样本量利用Nano DNA、RNA、蛋白定量仪进行浓度检测，DNA浓度大于3微克；
S2：使用SeqCap EZ外显子文库v2.0试剂盒富集外显子和邻近的剪接位点序列，构建该病人或正常人的基因组文库，利用panel检测夹层患病的早发基因捕获；
S3：采用测序仪进行高通量测序，在100bp测序方案运行测序程序，分别对配对样本进行基因检测，通过分析比较，选择突变频率≥5％的基因区域，得到疾病相关的所有突变信息。
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