CN116656816A - 一种zfand3-tfeb融合基因及其检测引物和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ZFAND3‑TFEB融合基因及其检测引物和应用。一种ZFAND3‑TFEB融合基因,其特征在于基因融合发生于ZFAND3的1号外显子与TFEB基因2号外显子之间,包含SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。本发明克隆了一个TFEB的新易位伴侣,为ZFAND3‑TFEB基因易位,在TFEB易位性肾细胞癌中为首次报道,本发明针对该新融合位点设计了特异性的PCR引物,扩大了原引物组合的检测范围,应用于临床,可提高诊断该类肿瘤的检出率和准确率。

Description

一种ZFAND3-TFEB融合基因及其检测引物和应用
技术领域
本发明属于医学检验领域,涉及一种ZFAND3-TFEB融合基因及其检测引物和应用。
背景技术
2016年WHO对2004年肾细胞癌病理组织学分类进行了修改,新增了TFEB基因易位相关性肾癌(TFEB易位性肾癌)。TFEB基因位于6p21.1,是TFEB易位性肾癌的唯一驱动基因,其致病机理清晰明确:这类肿瘤均涉及位于6p21.1的TFEB基因同其它染色体易位及其所致形成融合基因,通过启动子变换从而高表达TFEB融合蛋白,而TFEB作为一个转录因子,通过与特异的DNA结构相结合,转录调控体内多种基因表达最终致病。TFEB易位性肾癌最常见的易位形式为MALAT1-TFEB,近年来散在个案报道指出,TFEB易位性肾癌存在不同的易位伴侣和融合基因,包括KHDRBS2-TFEB,COL21A1-TFEB,CADM2-TFEB等。申请人多年致力于TFEB易位性肾癌的研究,发现了多种导致TFEB易位性肾癌的融合基因,如CN201710458099.3中公开的MATR3的15号外显子与TFE3基因4号外显子之间发生基因融合而成MATR3-TFE3融合基因,CN201910641043.0中公开的发生于EWSR1的6号外显子与TFEB基因5号外显子之间的融合基因EWSR1-TFEB融合基因,等等。但是由于该疾病以发病年龄轻为突出特征,因此造成极其沉重的家庭及社会负担,因此有待发掘更多的致病基因,及检测这些新的致病基因的检测试剂。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足,提供一种TFEB的新易位伴侣。
本发明的另一目的是提供该新易位伴侣的检测引物。
本发明的又一目的是提供引物的应用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现:
一种TFEB的新易位伴侣,为ZFAND3-TFEB基因易位,ZFAND3基因位于6p21.2(6号染色体短臂2区1带2亚带,位置37787503-38122400,序列来自GeneBank,序列版本号GRCh37/hg19),共7个外显子;TFEB基因位于6p21.1(6号染色体,位置41,651,716-41,703,997,序列来自GeneBank,序列版本号GRCh37/hg19),共17个外显子。基因融合发生于ZFAND3的1号外显子与TFEB基因2号外显子之间。我们通过高通量测序方法检测未知融合对象的TFEB肿瘤患者的标本,发现所述的TFEB的新易位伴侣:ZFAND3-TFEB基因易位,包含SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。在本专利所述TFEB易位性肾细胞癌中,这一易位对象国内外尚未见报道。
本发明所述的ZFAND3-TFEB融合基因(或称ZFAND3-TFEB基因易位)的检测试剂在制备ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌诊断试剂中的应用。
所述的ZFAND3-TFEB融合基因的检测试剂为检测ZFAND3-TFEB融合基因的引物组合物。所有能够检测本发明所述ZFAND3-TFEB基因易位的引物对均在本发明的保护范围内;优选上游引物ZFAND3-E1-F如SEQ ID NO.1所示,下游引物TFEB-E2-R如SEQ ID NO.2所示。
一种用于诊断ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌的引物组合物,为检测本发明所述的ZFAND3-TFEB基因易位的PCR引物;优选上游引物ZFAND3-E1-F如SEQ ID NO.1所示,下游引物TFEB-E2-R如SEQ ID NO.2所示。
针对本发明找到的新的新易位伴侣,我们在ZFAND3的1号外显子和TFEB的2号外显子内分别设计引物。遵循引物设计原则,引物最好在模板cDNA的保守区内设计,引物长度在15bp-30bp之间,引物GC含量在40%~60%之间,退火温度最好接近72℃,引物自身及引物之间不应存在互补序列,扩增条带单一特异。由于工作中经常需要在石蜡固定标本中开展工作,石蜡标本RNA碎裂严重,因此扩增产物不宜过长,需要控制在350bp以下。
经过多次调试和验证,最终设计的引物序列为:ZFAND3-E1-F:TCGCTGTCCCTGCGGCTTCT;(SEQ ID NO.1);TFEB-E2-R:CTGCTGCTGCTGCTGCATGTAAT(SEQ IDNO.2),理论产物长度163bp,扩增产物(融合基因)的全部序列如下:TCGCTGTCCCTGCGGCTTCTGGGGGGAGCCAGCGCCGGC AGCCACCATGGCGTCACGCATAGGGTTGCGCATGCAGCTCATGCGGGAGCAGGCGCAGCAGGAGGAGCAGCGGGAGCGCAT GCAGCAACAGGCTGTCATGCATTACATGCAGCAGCAGCAGCAG(SEQ IDNO.3)。
经实验验证,引物可成功扩增出目的条带,条带单一、特异(图1)。验证病例实际扩增产物长度163bp,融合基因序列如下:TCGCTGTCCCTGCGGCTTCTGGGGGGAGCCAGCGCCGGCAGCCACCAT GGCGTCACGCATAGGGTTGCGCATGCAGCTCATGCGGGAGCAGGCGCAGCAGGAGGAGCAGCGGGAGCGCATGCAGCAACA GGCTGTCATGCATTACATGCAGCAGCAGCAGCAG(SEQ ID NO.3),使用本发明引物可扩增出融合基因序列。
本发明所述的引物组合物在制备ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌诊断试剂中的应用。
一种ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌诊断试剂盒,包含本发明所述的引物组合物。
有益效果:
本发明克隆了一个TFEB的新易位伴侣,为ZFAND3-TFEB基因易位,在TFEB易位性肾细胞癌中为首次报道,且该基因易位为同一染色体臂内易位,无法被荧光原位杂交方法检出。本发明针对高通量测序发现的新融合位点设计了特异性的PCR引物,扩大了原引物组合的检测范围,应用于临床,可提高诊断该类肿瘤的检出率和准确率。为诊断分型及分子靶向治疗提供依据。根据我们的实验结果,该引物组合诊断的特异性和敏感性均达到了100%,且操作对象只需要在石蜡包埋组织切片上进行,时间仅为三个工作日。采用本发明提供的探针组合进行检测ZFAND3-TFEB易位性肿瘤,不但方便、快速、可靠而且检出率高,可用于制备ZFAND3-TFEB易位性肿瘤诊断试剂盒,为ZFAND3-TFEB易位性肿瘤的快速准确的诊断提供了新的工具。
附图说明
图1:在已知ZFAND3-TFEB融合型肿瘤中应用本发明引物组合(ZFAND3-E1-F;TFEB-E2-R)进行验证,成功检出的ZFAND3-TFEB融合基因测序图。
图2:对上述已知ZFAND3-TFEB融合型肿瘤送检高通量测序(RNA-Seq)验证,测出融合基因序列与本专利设计引物所扩增出的融合基因序列一致。
图3:在已知ZFAND3-TFEB融合型肿瘤中应用本发明引物组合(ZFAND3-E1-F;TFEB-E2-R)进行验证,逆转录PCR后的电泳条带图,于163bp左右可见单一特异条带(8号孔)。对照组病例使用本发明引物组合(ZFAND3-E1-F;TFEB-E2-R)进行逆转录PCR,扩增后电泳条带图,均未扩增出目标条带(1-7号孔)。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1针对明确诊断的病例进行验证:
对于高通量测序RNA-seq检测出ZFAND3 exon1-TFEB exon2新融合位点的病例,(患者为江苏泰州人,30岁女性,于2022年5月腹部CT检查发现肾脏占位,至中国人民解放军东部战区总医院就诊,腹腔镜下行左肾切除术,术后病理检查疑为TFEB基因易位易位性肾细胞癌,但免疫组化TFEB蛋白阳性与荧光原位杂交TFEB基因断裂探针阴性出现不一致结果,最终通过高通量测序RNA-seq确诊存在ZFAND3-TFEB基因易位)使用我们设计的引物进行验证。
一、RNA的提取:
严格按照RNeasy FFPE Kit操作说明进行提取。①脱蜡:将收集好的玻片进行二甲苯脱蜡,再用无水乙醇漂洗,风干后用手术刀片刮下来装入1.5ml EP管中;②酶解:加入150μl消化液,再加入10μl蛋白酶K,混匀,56℃酶解15min,80℃15min,冰上冷却;③加入16μlDNDNA酶缓冲液,再加入10μl DNase I,混匀,室温静置15mimin,12000rpm离心15min,取上清;④加入320μl结合液液再加入720μl无水乙醇,混匀,分2次转移至吸附柱中,8000rpm离心1min,,弃废液;⑤洗涤:加入500μl洗涤液,8000rpm离心1min;重复洗涤一次,弃废液,将吸附柱转移到一个新的2ml收集管中,12000rpm离心5min;⑥洗脱:将吸附柱转移到1.5ml的EP管中,加入100μl的洗脱液,室温静置1min,12000rpm离心1min,将收集好的洗脱液(即DNA提取液)进行浓度和纯度测定,-80℃保存存待用。
二、逆转录PCR RT-PCR
采用试剂盒(K1622,RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit,MBI)对RNA进行逆转录,方法详见试剂盒说明。PCR扩增引物为本专利ZFAND3-TFEB融合基因引物组合ZFAND3-E1-F/TFEB-E2-R。反应体系包括:0.125μl TaKaRa Ex TaqTMHS液,2.5μl 10×TaqBuffer(Mg2+plus),2μl dNTP(均购自日本Takara公司),引物浓度为20μmol/l,cDNA模版为100ng,无菌去离子水加至25μl。PCR扩增条件为94℃变性3min后,94℃30s、60℃30s、72℃1min,共35次循环,最后72℃延伸5min。PCR产物用3%琼脂糖,电压100V,电泳,溴化乙啶染色后于紫外光下观察结果,并送测序。
结果:分别用本发明引物(ZFAND3-E1-F/TFEB-E2-R)PCR后可见单一特异的约163bp的电泳条带(图3中8号孔),对扩增产物进行测序,得到ZFAND3 exon1-TFEB exon2融合基因序列(图1),证明本发明设计的引物组合可靠且敏感。
实施例2针对对照组病例进行检测
我们对30例诊断明确的对照组病例(包括10例透明细胞性肾细胞癌,5例乳头状肾细胞癌,5例嫌色细胞性肾细胞癌,5例TFE3易位相关性肾细胞癌和5例MALAT1-TFEB易位相关性肾癌,理论上均不存在ZFAND3-TFEB基因融合)使用本发明的引物组合进行检测,RNA提取、逆转录PCR和测序方法同上。
结果:使用本发明设计引物组合检测,未检测出ZFAND3-TFEB融合基因,PCR后未见电泳条带(图3中1-7号孔),证明本项目设计的引物特异性高。
评价:本发明引物组合是对原有TFEB易位性肾细胞癌融合基因引物的补充,扩展了TFEB易位性肾细胞癌融合基因的类型,增加了RT-PCR方法诊断该肿瘤的检出率。

Claims (9)

1.一种ZFAND3-TFEB融合基因,其特征在于基因融合发生于ZFAND3的1号外显子与TFEB基因2号外显子之间,包含SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列。
2.权利要求1所述的ZFAND3-TFEB融合基因在制备ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌诊断试剂中的应用。
3.权利要求1所述的ZFAND3-TFEB融合基因的检测试剂在制备ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌诊断试剂中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于所述的ZFAND3-TFEB融合基因的检测试剂为检测ZFAND3-TFEB融合基因的引物组合物。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于所述ZFAND3-TFEB基因易位的引物组合物由SEQ ID NO.1所示的上游引物ZFAND3-E1-F和SEQ ID NO.2所示的下游引物TFEB-E2-R组成。
6.一种用于诊断ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌的引物组合物,其特征在于为检测权利要求1所述的ZFAND3-TFEB基因易位的PCR引物。
7.根据权利要求6所述的引物组合物,其特征在于由SEQ ID NO.1所示的上游引物ZFAND3-E1-F和SEQ ID NO.2所示的下游引物TFEB-E2-R组成。
8.一种检测权利要求1所述的ZFAND3-TFEB融合基因所致ZFAND3-TFEB易位性肾细胞癌的诊断试剂盒,其特征在于含有检测权利要求1所述的ZFAND3-TFEB基因易位的PCR引物。
9.根据权利要求8所述的诊断试剂盒,其特征在于检测权利要求1所述的ZFAND3-TFEB基因易位的PCR引物由SEQ ID NO.1所示的上游引物ZFAND3-E1-F和SEQ ID NO.2所示的下游引物TFEB-E2-R组成。
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