DE102017214449B4 - Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles - Google Patents
Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017214449B4 DE102017214449B4 DE102017214449.1A DE102017214449A DE102017214449B4 DE 102017214449 B4 DE102017214449 B4 DE 102017214449B4 DE 102017214449 A DE102017214449 A DE 102017214449A DE 102017214449 B4 DE102017214449 B4 DE 102017214449B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- methylated
- pla2r1
- probes
- dna
- epialleles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
- C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6827—Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2523/00—Reactions characterised by treatment of reaction samples
- C12Q2523/10—Characterised by chemical treatment
- C12Q2523/125—Bisulfite(s)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2537/00—Reactions characterised by the reaction format or use of a specific feature
- C12Q2537/10—Reactions characterised by the reaction format or use of a specific feature the purpose or use of
- C12Q2537/143—Multiplexing, i.e. use of multiple primers or probes in a single reaction, usually for simultaneously analyse of multiple analysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/154—Methylation markers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/16—Primer sets for multiplex assays
Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren und Mittel zur Diagnostik von Tumoren, insbesondere zur Frühdiagnostik und zur Unterscheidung von benignen und malignen Tumoren mittels digitaler PCR, insbesondere in Körperflüssigkeiten.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass nicht nur ein Nachweis vollständig methylierter Epiallele, sondern auch ein Nachweis und eine Quantifizierung teilweiser methylierter Epiallele mittels Sequenz-spezifischen Sonden in einer digitalen PCR erfolgen.The invention relates to methods and means for the diagnosis of tumors, in particular for early diagnosis and for distinguishing benign and malignant tumors by means of digital PCR, especially in Körperflüssigkeiten.Die invention is characterized in that not only a proof of fully methylated Epiallele, but also a proof and quantification of partially methylated epialles using sequence-specific probes in a digital PCR.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Mittel zur Diagnostik von Tumoren, insbesondere zur Frühdiagnostik und zur Unterscheidung von benignen und malignen Tumoren mittels digitaler PCR, insbesondere in Körperflüssigkeiten.The invention relates to methods and means for the diagnosis of tumors, in particular for the early diagnosis and for distinguishing benign and malignant tumors by means of digital PCR, in particular in body fluids.
Für die Prognose von Krebserkrankungen, wie Prostata- und Brustkrebs wie auch anderen soliden Tumoren, ist der Zeitpunkt der Diagnosestellung von entscheidender Bedeutung. So hängen die 5- bzw. 10-Jahresüberlebensraten stark vom Tumorstadium ab, in dem die Erkrankung entdeckt wurde. Eine zu spät gestellte Diagnostik einer Tumorerkrankung ist oftmals mit bereits auftretenden Metastasen assoziiert. Für eine rechtzeitige Diagnostik von malignen Entartungen sind deshalb Biomarker erforderlich, die eine solche Entartung mit hoher diagnostischer Sensitivität und Spezifität frühzeitig anzeigen. Die bisher bekannten und in der klinisch-chemischen Diagnostik eingesetzten Tumormarker haben sich bisher nur für die Verlaufskontrolle von Tumorpatienten nach therapeutischen Interventionen bewährt, sie erlauben jedoch bis auf wenige Ausnahmen keinen Einsatz in der Frühdiagnostik (Screening bzw. Vorsorge) von Tumorerkrankungen. Hier sind die diagnostischen Sensitivitäten und Spezifitäten noch unzureichend, um mit Hilfe dieser Biomarker Tumorerkrankte von Gesunden, insbesondere im frühen Entwicklungsstadium, sicher zu unterscheiden.For the prognosis of cancers, such as prostate and breast cancer as well as other solid tumors, the timing of the diagnosis is crucial. For example, 5- and 10-year survival rates are strongly dependent on the tumor stage in which the disease was detected. A late diagnosis of a tumor disease is often associated with metastases already occurring. For a timely diagnosis of malignant degeneration biomarkers are therefore required to indicate such degeneration with high diagnostic sensitivity and specificity early. The tumor markers hitherto known and used in clinical-chemical diagnostics have hitherto proven only for the follow-up of tumor patients after therapeutic interventions, but they do not allow, with a few exceptions, no use in the early diagnosis (screening or prevention) of tumor diseases. Here, the diagnostic sensitivities and specificities are still insufficient to distinguish with the help of these biomarkers tumor patients of healthy, especially in the early stages of development, certainly.
Tumorzellen unterscheiden sich neben sequenzabhängigen durch sequenzunabhängige epigenetische Veränderungen der DNA, wozu Hypermethylierungen zählen. Diese Tumor-spezifischen Veränderungen in der DNA-Methylierung lassen sich als neue Krebsmarker nutzen (z. B.
Der Nachweis veränderter Muster an heterogen methylierten Epiallelen selektiver DNA-Abschnitte in Blut-, Urin- oder anderen menschlichen Körperflüssigkeiten bzw. Abstrichen und histologischen Präparaten ist bisher nur qualitativ, nicht aber quantitativ für die Routinediagnostik möglich.The detection of altered patterns of heterogeneously methylated epialleles of selective DNA sections in blood, urine or other human body fluids or swabs and histological preparations is so far only qualitatively, but not quantitatively possible for routine diagnostics.
Die im letzten Jahrzehnt weit verbreitet eingesetzte methylspezifische PCR zu Untersuchungen von Genmethylierungen hat die Anwesenheit heterogen methylierter Epiallele weitestgehend ignoriert [1]. Die später entwickelte MS-HRM-Technik (MS-HRM steht für „Methylation-sensitive high resolution melting“) konnte erstmals heterogen methylierte Epiallele auf Grund komplexer Schmelzkurven der amplifizierten DNA nachweisen [2]. Diese Technik ist aber nicht in der Lage, die einzelnen heterogen methylierten Epiallele genau zu identifizieren und zu quantifizieren [1]. Eine Weiterentwicklung der MS-HRM-Technik betrifft die digitale Modifizierung dieser Technik [3], die eine Amplifikation mit Hilfe einer begrenzten Verdünnung („limited dilution“) und anschließenden Schmelzkurven- und Sequenzierungsanalysen der Amplifikationsprodukte in den einzelnen Reaktionsräumen vorsieht. Nachteil dieser Technik ist die Durchführung der Analysen in einer nur begrenzt zur Verfügung stehenden Anzahl von Reaktionsräumen, z.B. in einem 96-Well-Format. Diese Anzahl ist im Vergleich zu 20.000 bis 106 Reaktionsräumen in der digitalen Tröpfchen-PCR, die Grundlage der hier beschriebenen neuen Technik ist, deutlich zu gering, um ohne wesentlich erhöhtem Kostenaufwand eine vergleichbare analytische Sensitivität und Reproduzierbarkeit durch die digitale MS-HRM-Technik im Vergleich zu dem hier beschriebenen Verfahren zu erzielen.The widespread use of methyl-specific PCR for the study of gene methylation in the last decade has largely ignored the presence of heterogeneously methylated epialleles [1]. The later developed MS-HRM technique (MS-HRM stands for "methylation-sensitive high resolution melting") was able to detect heterogeneously methylated epialleles for the first time on the basis of complex melting curves of the amplified DNA [2]. However, this technique is unable to accurately identify and quantify each heterogenous methylated epiallele [1]. A further development of the MS-HRM technique relates to the digital modification of this technique [3], which provides for amplification by means of limited dilution followed by melting curve and sequencing analyzes of the amplification products in the individual reaction spaces. Disadvantage of this technique is the execution of the analysis in a limited number of available reaction spaces, eg in a 96-well format. This number is clearly too low compared to 20,000 to 10 6 reaction spaces in the digital droplet PCR, which is the basis of the new technique described here, to comparable analytical sensitivity and reproducibility by the digital MS-HRM technique without substantially increased cost compared to the method described here.
Neue Techniken wie New Generation Sequencing, Pyrosequencing und SequenomMassArray sind in der Lage, heterogen methylierte Epiallele zu quantifizieren, allerdings sind diese Techniken mit hohen Investitions- und Untersuchungskosten verbunden, so dass sie bisher in diagnostische Routineuntersuchungen bisher keinen Eingang fanden [1]. Auch wiesen diese Techniken eine analytische Sensitivität von lediglich 5-10% auf [4].New techniques such as New Generation Sequencing, Pyrosequencing, and SequenomMassArray are able to quantify heterogenous methylated epialleles, but these techniques involve high investment and investigation costs, and so far have not been included in routine diagnostic exams [1]. Also, these techniques had an analytical sensitivity of only 5-10% [4].
Das kürzlich beschriebene Ligase-basierte Verfahren ist ebenfalls in der Lage, heterogenmethylierte Epiallele zu quantifizieren [5, 6]. Die Bestimmung wird hier jedoch durch den Anteil nicht-methylierter Allele beeinflusst und führt bei Anwesenheit hoher Konzentrationen nicht-methylierter Epiallele, wie es bei Tumorerkrankungen besonders im Frühstadium der Fall ist, zu verfälschten Ergebnissen [5, 6]. Die Diagnostik von Tumorerkrankungen in frühen Entwicklungsstadien ist aber von entscheidender Bedeutung, wie bereits ausgeführt wurde, um die Prognose von Tumorerkrankungen nach entsprechenden Therapien wie Operationen, Chemo- und Radiotherapie entscheidend zu verbessern. Der Einfluss hoher Konzentrationen nicht-methylierter Epiallele auf das Untersuchungsergebnis von Ligase-basierten Verfahren ist deshalb ein großer Nachteil. Im Gegensatz dazu ist die Bestimmung heterogen methylierten Epiallele mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens nicht durch hohe Konzentrationen nicht-methylierter Epiallele beeinflusst, da in der dPCR keine PCR-Bias auftritt [7].The recently described ligase-based method is also capable of quantifying heterogenomethylated epialleles [5, 6]. Here, however, the determination is influenced by the proportion of non-methylated alleles and leads to distorted results in the presence of high concentrations of non-methylated epialleles, as is the case in tumors, especially in the early stages [5, 6]. However, the diagnosis of tumors in early stages of development is of crucial importance, as already stated, to significantly improve the prognosis of tumors after appropriate therapies such as surgery, chemotherapy and radiotherapy. The influence of high concentrations of non-methylated epialles on the test results of ligase-based methods is therefore a great disadvantage. In contrast, the determination of heterogenously methylated epialleles using the method described here is not influenced by high concentrations of non-methylated epialleles, as no PCR bias occurs in the dPCR [7].
Wie wichtig die Etablierung neuer Biomarker und die Bereitstellung entsprechender kommerzieller Testkits z. B. für die Diagnostik des Prostatakarzinoms (PCa) ist, zeigt sich an der hohen Anzahl (mehr als 150.000) der allein in Deutschland jährlich durchgeführten Prostatabiopsien, die auf Grund von PSA-Bestimmungen indiziert sind und bei denen nur in ca. 25 % der untersuchten Fälle Tumoren nachgewiesen werden [8, 9]. Die Prostatastanzbiopsie stellt ein invasives diagnostisches Verfahren dar, das in etwa 5 % der durchgeführten Biopsien mit behandlungsbedürftigen Nebenwirkungen wie Blutungen und Entzündungen einhergeht [8, 9]. Zudem werden nicht alle PCa mit Hilfe einer einmaligen Gewebebiopsie erkannt, so dass Wiederholungsuntersuchungen erforderlich sind, auch schließt ein Negativbefund das Vorliegen eines PCa nicht sicher aus [8, 9]. How important the establishment of new biomarkers and the provision of appropriate commercial test kits z. As for the diagnosis of prostate cancer (PCa), is shown by the high number (more than 150,000) in Germany alone annually performed prostate biopsies, which are indicated on the basis of PSA determinations and in which only in about 25% of investigated cases tumors are detected [8, 9]. Prostate biopsy is an invasive diagnostic procedure that involves approximately 5% of biopsies that require treatment, such as bleeding and inflammation [8, 9]. In addition, not all PCa are detected by means of a single tissue biopsy, so that repeat examinations are necessary, and a negative finding does not rule out the presence of a PCa [8, 9].
Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren zur Diagnostik von Tumoren sowie ein Kit zu dessen Durchführung anzugeben, welches sich insbesondere zur Frühdiagnostik und zur Unterscheidung von benignen und malignen Tumoren mittels PCR, insbesondere in Körperflüssigkeiten, eignet.The object of the invention is to provide an improved method for the diagnosis of tumors and a kit for its implementation, which is particularly suitable for early diagnosis and for distinguishing benign and malignant tumors by means of PCR, in particular in body fluids.
Inhalt der vorliegenden Erfindung ist die Beschreibung eines neu entwickelten Verfahrens, das hier als epiallele-sensitive digitale PCR (EAST-dPCR)-Verfahren bezeichnet wird, mit dessen Hilfe tumorspezifische heterogen methylierte Epiallele im Serum, Plasma oder Urin z.B. nach digital-rektaler Untersuchung (DRU) identifiziert und quantifiziert werden können und die Anzahl unnötiger Biopsien deutlich zu vermindern hilft. Darüber hinaus kann, wenn eine Gewebebiopsie erforderlich war, in den entnommenen Stanzbiopsien die diagnostische Sensitivität und Spezifität und damit die Treffsicherheit für maligne Veränderungen gegenüber der alleinigen histopathologischen Untersuchungen wesentlich verbessert werden, wodurch auch hier unnötige Wiederholungen von Gewebebiopsien vermindert werden.Contents of the present invention is the description of a newly developed method, referred to herein as epiallele-sensitive digital PCR (EAST-dPCR) method, with the aid of tumor-specific heterogenous methylated epialleles in serum, plasma or urine, for example. After digital-rectal examination (DRU) can be identified and quantified and helps to reduce the number of unnecessary biopsies significantly. In addition, when tissue biopsy was required, the diagnostic sensitivity and specificity, and thus the accuracy, of malignant changes to the sole histopathological examinations can be significantly improved in the punch biopsies taken, thereby also reducing unnecessary repetition of tissue biopsies.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Diagnostik einer Tumorerkrankung gemäß Anspruch 1 in einer isolierten Probe mit den Schritten
- a) Bisulfit-Umwandlung der DNA in der Probe (Umwandlung nicht-methylierter Cytosine in Uracil),
- b) Identifizierung und Quantifizierung heterogen methylierter Epiallele mittels digitaler PCR (dPCR), wobei ein Set an bevorzugt unterschiedlichen fluoreszenzmarkierten Sonden zum Einsatz kommen, deren Sequenzen jeweils komplementär zu den zu untersuchenden Epiallelen sind. Die Sonden können mit unterschiedlichen Fluorochromen markiert werden, die eine parallele Quantifizierung, d.h. in ein und demselben Ansatz, ermöglicht. Auf diese Weise können auch Epiallele mit 4, 5, 6 oder mehr CpG-Stellen, die in 16, 32, 64 und entsprechend noch mehr EpiallelVarianten vorliegen können, durch ein Hochdurchsatz-Verfahren (High-Throughput-Screening) kostengünstig quantifiziert werden.
- a) bisulfite conversion of the DNA in the sample (conversion of non-methylated cytosines into uracil),
- b) Identification and quantification of heterogeneously methylated epialleles by means of digital PCR (dPCR), using a set of preferably different fluorescently labeled probes whose sequences are each complementary to the epialleles to be investigated. The probes can be labeled with different fluorochromes, which allows a parallel quantification, ie in one and the same approach. In this way epialles with 4, 5, 6 or more CpG sites, which can be present in 16, 32, 64 and correspondingly even more epiallelic variants, can be inexpensively quantified by a high-throughput screening.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet den Einsatz eines Sets unterschiedlicher fluoreszenzmarkierter Sonden in der digitalen PCR, wodurch frei zirkulierende Tumor-DNA auf Grundlage methylierter Sequenzen in Patientenproben wie Serum, Plasma, Urin, Liquor, Sputum, Bronchiallavage, Spermaflüssigkeit oder Brustdrüsensekreten als sogenannte Liquid Biopsy hochsensitiv und selektiv nachgewiesen werden können.The present invention involves the use of a set of different fluorescently labeled probes in the digital PCR, whereby highly circulating tumor DNA based on methylated sequences in patient samples such as serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid, sputum, bronchial lavage, sperm fluid or mammary secretions as so-called liquid biopsy can be selectively detected.
Unter heterogen methylierten Epiallelen im Sinne der Erfindung werden teilweise methylierte Epiallele verstanden. Vorteilhaft erfolgt in der Erfindung nicht nur ein Nachweis vollständig methylierter und nicht-methylierter Epiallele, sondern auch multipler teilweise methylierter Epialelle, welche sich in ihrem Mustern an methylierten und nicht-methylierten CpG-Stellen unterscheiden. D. h. die teilweise methylierten Epialelle enthalten jeweils mehrere CpG-Stellen, die teilweise methyliert und teilweise nicht-methyliert sind, wobei jedes Epiallel (d. h. jede Epiallelvariante) ein anderes Methylierungsmuster aufweist.Heterogeneously methylated epialleles within the meaning of the invention are understood as meaning partially methylated epialleles. Not only a detection of completely methylated and unmethylated epialleles, but also multiple partially methylated epialels, which differ in their patterning of methylated and unmethylated CpG sites, is advantageously carried out in the invention. Ie. the partially methylated epialels each contain multiple CpG sites that are partially methylated and partially unmethylated, with each epiallel (i.e., each epiallelic variant) having a different methylation pattern.
Ein Epiallel im Sinne der Erfindung ist somit eine epigenetische Variante eines Sequenzabschnitts in einem Genom, insbesondere ein Genabschnitt aber auch ein Sequenzabschnitt, welcher regulatorische Elemente enthält, wobei jedes Epiallel eines Sequenzabschnittes sich wie oben beschrieben nur im Methylierungsmuster unterscheidet, d. h. ansonsten eine identische Sequenz aufweist. Die nachfolgend auch synonym zu Sequenzabschnitt verwendeten Begriffe „Zielgen“ (target of interest) oder Zielsequenz schließen damit auch regulatorische Sequenzen mit ein, die außerhalb eines ORFs (open reading-frame) liegen.An epiallel in the sense of the invention is thus an epigenetic variant of a sequence section in a genome, in particular a gene section but also a sequence section which contains regulatory elements, wherein each epiallel of a sequence section differs only in the methylation pattern as described above, d. H. otherwise has an identical sequence. The terms "target gene" (target of interest) or target sequence used synonymously below also include regulatory sequences that lie outside an ORF (open reading frame).
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, nicht nur Sonden zu konstruieren und in der dPCR einzusetzen, die komplementär für vollständig methylierte und nicht-methylierte DNA-Fragmente sind, sondern zusätzlich ein Set von Sonden zu konstruieren und einzusetzen, die komplementär zu heterogen methylierten DNA-Sequenzen sind. Auf diese Weise wird das gesamte Spektrum von möglichen Tumor-DNA-Epiallelen in der Liquid Biopsie mit Hilfe der dPCR spezifisch identifiziert und quantifiziert. Dadurch lassen sich frühe maligne Veränderungen von benignen Veränderungen deutlich besser unterscheiden, wodurch die diagnostische Sensitivität (durch Identifizierung früher Formen maligner Veränderungen) und diagnostische Spezifität (durch Quantifizierung ausschließlich Tumor-spezifischer DNA) wesentlich gesteigert werden. So konnte in Untersuchungen festgestellt werden, dass bei entsprechenden Bedingungen in der dPCR die Fluoreszenzsignale, die auf Grund von Mismatching der Sonden mit heterogen methylierten Epiallelen auftreten, im Vergleich zu den Signalen bei komplementärer Hybridisierung zu deutlich verminderten Signalamplituden führten, die eine Unterscheidung zwischen unspezifischen und spezifischen Signalen erlaubte, wie in den folgenden Ausführungen gezeigt wird.The basic idea of the invention is not only to construct and insert into the dPCR probes which are complementary to fully methylated and unmethylated DNA fragments, but additionally to construct and employ a set of probes complementary to heterogeneously methylated DNA fragments. Sequences are. In this way, the full spectrum of potential tumor DNA epialleles in liquid biopsy is specifically identified and quantified using dPCR. This makes it much easier to differentiate early malignant changes from benign changes, thereby improving the diagnostic Sensitivity (by identifying early forms of malignant changes) and diagnostic specificity (by quantifying only tumor-specific DNA) can be significantly increased. For example, it was found in studies that under appropriate conditions in the dPCR, the fluorescence signals that occur due to mismatching of the probes with heterogenously methylated epialleles, compared to the signals in complementary hybridization to significantly reduced signal amplitudes, a distinction between nonspecific and allowed specific signals, as shown in the following explanations.
Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren deutlich sensitiver als die aus dem Stand der Technik bekannten Methoden zur Quantifizierung heterogen methylierter Epiallele. Die analytische Sensitivität der erfindungsgemäßen neuen Technik liegt unterhalb von 1%.The process according to the invention is advantageously much more sensitive than the methods known from the prior art for the quantification of heterogeneously methylated epialleles. The analytical sensitivity of the novel technique according to the invention is below 1%.
In der vorliegenden Skizze (
Vorteilhaft hat sich gezeigt, dass im erfindungsgemäßen Verfahren die Quantifizierung methylierter Sequenzen auch in Proben möglich ist, in denen eine hohe Hintergrund-DNA (nicht-methylierte DNA) vorliegt. Diese stört im erfindungsgemäßen Verfahren nicht. Damit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Analyse von Tumor-DNA (free circulating Tumor DNA - fc-Tumor DNA) in Körperflüssigkeiten, Abstrichen oder Gewebeproben.Advantageously, it has been shown that in the method according to the invention the quantification of methylated sequences is also possible in samples in which a high background DNA (non-methylated DNA) is present. This does not interfere in the process according to the invention. Thus, the inventive method is also suitable for the analysis of tumor DNA (free circulating tumor DNA - fc tumor DNA) in body fluids, smears or tissue samples.
Das Verfahren zur Diagnose einer Tumorerkrankung in einer isolierten Probe weist folgende Schritte auf:
- a) Bisulfit-Umwandlung der DNA in der Probe,
- b) Vervielfältigung eines teilweise (heterogen) methylierten Sequenzabschnittes eines Genoms mittels digitaler PCR, wobei in der digitalen PCR ein Set an fluoreszenzmarkierten Sonden eingesetzt wird, das sowohl Sonden mit komplementären Sequenzen zu dem vollständig methylierten Epiallel und dem unmethylierten Epilallel des Sequenzabschnittes als auch Sonden mit komplementären Sequenzen zu den teilweise methylierten Epiallelen des Sequenzabschnittes enthält, wodurch eine Identifizierung und/oder Quantifizierung der vollständig methylierten und unmethylierten als auch teilweise methylierten Epiallelen des Sequenzabschnittes erfolgt.
- a) bisulfite conversion of the DNA in the sample,
- b) amplification of a partially (heterogeneously) methylated sequence portion of a genome by means of digital PCR, wherein in the digital PCR, a set of fluorescently labeled probes is used, both probes with complementary sequences to the fully methylated epiallel and the unmethylated epilallel of the sequence portion and probes with contains complementary sequences to the partially methylated epialleles of the sequence section, whereby an identification and / or quantification of fully methylated and unmethylated as well as partially methylated epialleles of the sequence section is carried out.
In Schritt b) erfolgt eine Quantifizierung mittels digitaler PCR - nachfolgend auch dPCR genannt. In den bekannten Methoden der digitalen PCR erfolgt eine Grenzverdünnung der eingesetzten DNA derart, dass in einer maximalen Anzahl von Kompartimenten kein oder genau ein DNA-Molekül vorliegt (Poisson-Verteilung).In step b), a quantification is carried out by means of digital PCR - also referred to below as dPCR. In the known methods of digital PCR, a limiting dilution of the DNA used is such that in a maximum number of compartments there is no or exactly one DNA molecule (Poisson distribution).
Der Identifizierung und Quantifizierung heterogen methylierter Epiallele wird in einer Ausführungsform eine Prä-Amplifikation (Schritt b') vorangestellt, bei der entweder die methylierten DNA-Sequenzen gleichermaßen wie die nicht-methylierten DNA-Sequenzen amplifiziert werden, wenn das zu untersuchende ursprüngliche Epiallelmuster nicht verändert werden soll oder alternativ die methylierten DNA-Sequenzen (wenn sie Tumor-spezifisch sind) gegenüber nicht-methylierten DNA-Sequenzen bevorzugt amplifiziert werden bzw. die nicht-methylierten DNA-Sequenzen (wenn sie Tumor-spezifisch sind) stärker amplifiziert werden als die methylierten DNA-Sequenzen, wenn Tumor-DNA-Epiallele mit hoher analytischer und diagnostischer Sensitivität nachgewiesen werden sollen.In one embodiment, the identification and quantification of heterogeneously methylated epialleles is preceded by a pre-amplification (step b ') in which either the methylated DNA sequences as well as the unmethylated DNA sequences are amplified if the original epiallelic pattern to be examined does not change Alternatively, the methylated DNA sequences (if they are tumor-specific) should preferably be amplified over non-methylated DNA sequences or the non-methylated DNA sequences (if they are tumor-specific) should be amplified more than the methylated ones DNA sequences to detect tumor DNA epitopes with high analytical and diagnostic sensitivity.
Durch die Kombination der Schritte b) und b') werden vorteilhaft deutlich höhere analytische und diagnostische Sensitivitäten erreicht. Andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren überraschend eine deutlich zuverlässigere Aussage, ob ein bösartiger Tumor vorliegt oder nicht. Damit eignet sich das Verfahren für das Früherkennungsscreening (Vorsorge). Weiter vorteilhaft ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Unterscheidung gutartiger (benigner) von bösartigen (malignen) Tumoren und den Nachweis einer minimalen Resterkrankung (MRD) und damit der Therapieüberwachung und Verlaufskontrolle. Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anhand von Ausführungsformen in
Umso höher der Anteil spezifischer heterogen methylierter Epiallele, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine bösartige Tumorerkrankung, insbesondere im fortgeschrittenen Stadium, vorliegt.The higher the proportion of specific heterogeneously methylated epialleles, the higher the likelihood that a malignant tumor disease, especially at an advanced stage, will be present.
Durch Schritt b) wird vorteilhaft eine Methylisierungsmuster (Epiallelmuster) erhalten, welches sowohl Informationen über den Anteil vollständig methylierter und unmethylierter Epiallele als auch über den Anteil nur teilweise methylierter Epiallele liefert.By step b) a methylation pattern (epiallelic pattern) is advantageously obtained, which provides both information about the proportion of fully methylated and unmethylated epiallelic as well as the proportion of only partially methylated epiallelic.
Bevorzugt erfolgt in einem nachfolgenden Schritt c) ein Vergleich der in Schritt b) erhaltenen Methylierungsdaten (Methylierungsmuster) mit 1. Daten aus Proben von gesundem Gewebe und/oder Daten gutartiger (benigner) Tumoren (negative Vergleichsdaten) und 2. Daten bösartiger (maligner) Tumoren (positive Vergleichsdaten). Die negativen und positiven Vergleichsdaten werden bevorzugt zuvor durch Durchführung der Schritte a) und b) erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden Proben von gesundem Gewebe und/oder Daten gutartiger (benigner) Tumoren oder entsprechender Zellen oder Zelllinien als Negativkontrolle und/oder Proben bösartiger (maligner) Tumoren oder entsprechender Zellen oder Zelllinien als Positivkontrolle im erfindungsgemäßen Verfahren mitgeführt.A comparison of the methylation data obtained in step b) (methylation pattern) with 1st data from samples of healthy tissue and / or data of benign tumors (negative comparative data) and Tumors (positive comparative data). The negative and positive comparison data are preferably obtained beforehand by performing steps a) and b). Alternatively or additionally, samples of healthy tissue and / or data of benign tumors or corresponding cells or cell lines are included as a negative control and / or samples of malignant tumors or corresponding cells or cell lines as a positive control in the method according to the invention.
Nachfolgend werden die einzelnen Schritte des Verfahrens und bevorzugte Ausgestaltungen näher erläutert:The individual steps of the method and preferred embodiments are explained in more detail below:
Vor Schritt a) erfolgt bevorzugt eine DNA-Isolierung (Schritt a')) mit bekannten Methoden. Die Durchführung der Bisulfitumwandlung ist dem Fachmann ebenfalls bekannt. Für beide Schritte kann sich der Fachmann kommerziell erhältlicher Kits bedienen.Prior to step a), DNA isolation (step a ') is preferably carried out by known methods. The implementation of bisulfite conversion is also known to the person skilled in the art. For both steps, the expert can use commercially available kits.
Die isolierte Probe kann prinzipiell eine Gewebeprobe sein. Vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren aber insbesondere zum Nachweis von methylierter Tumor-DNA in Körperflüssigkeiten („liquid biopsy“), wie z. B. Vollblut, Serum, Plasma, Urin, Liquor (cerebrospinal fluid), Sputum, Bronchiallavage, Spermaflüssigkeit, Brustdrüsensekret, Scheidensekret (Abstrich) oder Lymphe, besonders bevorzugt Serum, Plasma oder Urin.The isolated sample can in principle be a tissue sample. Advantageously, however, the method of the invention is particularly suitable for the detection of methylated tumor DNA in body fluids ("liquid biopsy"), such as. Whole blood, serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid, sputum, bronchial lavage, sperm fluid, mammary gland secretions, vaginal secretions (smears) or lymph, most preferably serum, plasma or urine.
Im Schritt b) erfolgt die Quantifizierung der heterogen methylierten Epiallele mittels Sonden, die jeweils komplementär für die entsprechenden Epiallele ohne Prä-Amplifikation oder nach Prä-Amplifikation (Schritt b') hybridisieren.In step b), the heterogenously methylated epiallel is quantified by means of probes which in each case hybridize in a complementary manner to the corresponding epiallele without pre-amplification or after pre-amplification (step b ').
Je nach Anzahl von 5'-CG-3' Dinukleotiden, die in die Untersuchungen einbezogen werden sollen, ergibt sich die Anzahl der erforderlichen Sonden nach der Berechnungsformel 2n. So ergibt sich bei 2 zu untersuchende CpG-Stellen neben zwei Sonden für vollständig methylierte und nicht-methylierte Epiallelen zwei weitere Sonden für heterogen methylierte Epiallelen, für 3 CpG-Stellen werden neben zwei Sonden für homogen methylierte und nicht-methylierte Epiallele 6 zusätzliche Sonden für heterogen methylierte Epiallelen (siehe
Alternativ kann mit den Sonden der Minus-Strang (auch komplementärer Strang oder Gegenstrang) im amplifizierten DNA-Doppelstrangmolekül detektiert werden. Dies erfolgt separat von den Sonden für den Plus-Strang (auch kodierender Strang (coding strand) genannt. Zur Detektion des komplementären Strang weisen die Sonden für die nicht-methylierten DNA-Sequenzen 5'-TG-3' Dinukleotide (anstelle den 5'-CA-3' Dinukleotiden) auf. Die Anzahl der 5'-CG-3' Dinukleotide in den Sonden für die methylierten DNA-Sequenzen korrespondiert bevorzugt zu der Anzahl der 5'-CA-3' Dinukleotide (bzw. 5'-TG-3' Dinukleotide) in den Sonden für die nicht-methylierten DNA-Sequenzen desselben Zielgens.Alternatively, the probes can be used to detect the minus strand (also complementary strand or complementary strand) in the amplified DNA double-stranded molecule. This is done separately from the probes for the plus strand (also called coding strand) For the detection of the complementary strand, the probes for the non-methylated DNA sequences have 5'-TG-3 'dinucleotides (instead of the 5'). The number of 5'-CG-3 'dinucleotides in the probes for the methylated DNA sequences preferably corresponds to the number of 5'-CA-3' dinucleotides (or 5'-TG -3 'dinucleotides) in the probes for the non-methylated DNA sequences of the same target gene.
Die digitale PCR wird ansonsten nach den gängigen Methoden durchgeführt und quantifiziert. Die Kompartimente sind bevorzugt Öltröpfchen (droplet digital PCR - ddPCR). Alternativ bevorzugt sind die Kompartimente auf einem Chip angeordnet. In der digitalen PCR werden jedoch bevorzugt mehr als ein Amplifikationszyklus durchgeführt, vorzugsweise mindestens 5, bevorzugt mindestens 15, weiter bevorzugt 20 bis 50, besonders bevorzugt 30 bis 45, weiter bevorzugt bis zu 40. Zur Quantifizierung werden die Kompartimente ausgezählt, in denen eine Amplifikation stattgefunden hat und mit denen die Sonden für die methylierten bzw. nicht-methylierten DNA-Sequenzen hybridisiert. Als Primer für die dPCR können jeweils dieselben Primer eingesetzt werden wie für die vor Schritt b) zur prä-Amplifikation eingesetzten. Alternativ und bevorzugt werden nested Primer gewählt, die an anderen Stellen der präamplifizierten Sequenz anbinden. Eine nested PCR kann die Spezifizität weiter erhöhen.The digital PCR is otherwise performed and quantified according to common methods. The compartments are preferably oil droplets (droplet digital PCR - ddPCR). Alternatively preferably, the compartments are arranged on a chip. In the digital PCR, however, preferably more than one amplification cycle is carried out, preferably at least 5, preferably at least 15, more preferably 20 to 50, particularly preferably 30 to 45, more preferably up to 40. For quantification, the compartments in which an amplification has taken place and with which the probes hybridize for the methylated or non-methylated DNA sequences. The primers used for the dPCR can in each case be the same primers as used for the pre-amplification before step b). Alternatively and preferably, nested primers are chosen which bind to other sites of the pre-amplified sequence. A nested PCR can further increase the specificity.
Unter einer digitalen PCR (dPCR) im Sinne der Erfindung wird somit eine PCR in einer großen Anzahl getrennter Kompartimente, bevorzugt mit einem Volumen im Femtoliterbereich oder im Nanobereich verstanden. Die dPCR zeichnet sich dadurch aus, dass die Quantifizierung der Kompartimente nach einem digitalen Ergebnis (Amplifikation: ja oder nein) erfolgt. Durch Auszählen einer großen Anzahl von Reaktionskompartimenten (High-throughput screening mit bevorzugt 10.000 bis 100.000 Kompartimenten pro PCR) wird eine statistische Signifikanz erreicht. Der Anteil an Reaktionsräumen mit erfolgter Amplifikation ist proportional zur eingesetzten DNA-Menge der amplifizierten DNA-Sequenz, was zur Mengenbestimmung verwendet wird.A digital PCR (dPCR) within the meaning of the invention thus means a PCR in a large number of separate compartments, preferably with a volume in the femtoliter range or in the nanoscale. The dPCR is characterized by the fact that the quantification of the compartments follows a digital result (amplification: yes or no). By counting a large number of reaction compartments (high throughput screening with preferably 10,000 to 100,000 compartments per PCR) a statistical significance is achieved. The proportion of reaction chambers with successful amplification is proportional to the amount of DNA used in the amplified DNA sequence, which is used for quantification.
Die Sonden sind bevorzugt fluoreszenzmarkiert, wobei für die Sonden für methylierte und nicht methylierte-Sequenzen bevorzugt mit unterschiedlichen Fluoreszenzmarkern versehen sind. Der Fluoreszenzfarbstoff ist bevorzugt an einem Ende der Sonde (bevorzugt dem 5'-Ende) angebracht. Am anderen Ende befindet sich bevorzugt ein zum Fluoreszenzfarbstoff passender Quencher, der das Fluoreszenzsignal unterdrückt. Durch Hybridisierung oder nach Hybridisierung und anschließender Polymerasewirkung mit der amplifizierten DNA wird der Quencheffekt aufgehoben und das Fluoreszenzsignal detektierbar. Derartige Fluoreszenzfarbstoffe und Quencher sind dem Fachmann gut bekannt und für beliebige Sondensequenzen kommerziell erhältlich.The probes are preferably fluorescently labeled, with the probes for methylated and non-methylated sequences preferably being provided with different fluorescence markers. The fluorescent dye is preferably attached to one end of the probe (preferably the 5 'end). At the other end there is preferably a quencher suitable for the fluorescent dye which suppresses the fluorescence signal. By hybridization or after hybridization and subsequent polymerase effect with the amplified DNA, the quenching effect is abolished and the fluorescence signal detectable. Such fluorescent dyes and quenchers are well known to those skilled in the art and commercially available for any probe sequences.
Wenn entsprechende Mehrfarben-Fluoreszenzdetektionssysteme zur Verfügung stehen, wird die digitale PCR bevorzugt ebenfalls als Multiplex-PCR durchgeführt. Zur Quantifizierung werden bevorzugt für jedes amplifizierte Zielgen unterschiedliche farbige Sonden eingesetzt. Alternativ werden die Sonden in separaten Ansätzen (wells) in der dPCR eingesetzt und ausgewertet.If appropriate multi-color fluorescence detection systems are available, the digital PCR is preferably also performed as a multiplex PCR. For quantification, different colored probes are preferably used for each amplified target gene. Alternatively, the probes are inserted and evaluated in separate batches (wells) in the dPCR.
Wenn pro Zielgen mehrere Sonden eingesetzt werden, können diese dieselben Fluoreszenzfarbstoffe aufweisen und das Signal integriert werden. Alternativ kommen die beiden oben für die Multiplex-PCR beschriebenen Alternativen zum Einsatz.If several probes are used per target gene, these can have the same fluorescent dyes and the signal can be integrated. Alternatively, the two alternatives described above for the multiplex PCR are used.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor Schritt b) methylierte und korrespondierende nicht-methylierte DNA-Sequenzen desselben Genabschnittes mittels PCR entweder so prä-amplifiziert, dass die methylierten DNA-Sequenzen gleichermaßen wie die nicht-methylierten DNA-Sequenzen (ohne PCR-Bias) amplifiziert werden, wenn das zu untersuchende ursprüngliche Epiallelmuster nicht verändert werden soll oder die methylierten DNA-Sequenzen stärker amplifiziert werden als die nicht-methylierten DNA-Sequenzen (durch PCR-Bias), wenn die Tumor-DNA-Epiallele in sehr geringen Konzentration vorliegen und diese mit hoher analytischer und diagnostischer Sensitivität nachgewiesen werden sollen.In one embodiment of the method according to the invention, prior to step b), methylated and corresponding non-methylated DNA sequences of the same gene segment are either pre-amplified by PCR so that the methylated DNA sequences as well as the non-methylated DNA sequences (without PCR bias ) are amplified if the original Epiallelmuster to be examined is not to be changed or the methylated DNA sequences are amplified more than the non-methylated DNA sequences (by PCR bias), when the tumor DNA Epiallele are present in very low concentration and these should be detected with high analytical and diagnostic sensitivity.
Bevorzugt werden die PCR-Bedingungen (insbesondere Primersequenzen, Magnesiumkonzentration, Annealingtemperatur und insbesondere auch die Zyklenanzahl) so eingestellt, dass keine Bias zugunsten der methylierten DNA-Sequenzen in der Prä-Amplifikation auftritt.Preferably, the PCR conditions (in particular primer sequences, magnesium concentration, annealing temperature and in particular also the number of cycles) are adjusted so that no bias in favor of the methylated DNA sequences in the pre-amplification occurs.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell für jedes zu untersuchende Ziel-Gen (target of interest) anwendbar. Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren DNA-Sequenzen von drei bis fünf, bevorzugt bis sechs Zielgenen hinsichtlich des Methylierungsmusters der heterogen methylierten Epiallele analysiert. Bevorzugt wird dazu Schritt b) als Multiplex-PCR durchgeführt, d. h. die Sonden werden in Abhängigkeit der möglichen Fluoreszenzkanäle der nachfolgenden Auswertungsmessgeräten in einem Set gleichzeitig in der dPCR eingesetzt. Die Annealingtemperatur in der dPCR wird in Abhängigkeit von der verwendeten MgCl2-Konzentration so gewählt, dass die Signale durch komplementäre Hybridisierung von den Signalen durch Mismatching vollständig voneinander unterschieden werden können.The method according to the invention is applicable in principle for each target gene to be investigated (target of interest). Preferably, in the method according to the invention, DNA sequences of three to five, preferably up to six, target genes are analyzed with regard to the methylation pattern of the heterogeneously methylated epiallelic. To this end, step b) is preferably carried out as a multiplex PCR, ie the probes are used simultaneously in the dPCR, depending on the possible fluorescence channels of the subsequent evaluation measuring devices in a set. The annealing temperature in the dPCR is chosen as a function of the MgCl 2 concentration used so that the signals can be completely distinguished from one another by complementary hybridization of the signals by mismatching.
In Abhängigkeit von der Anzahl gleichzeitig messbarer Fluoreszenzen besteht der Set aus 2 Sonden (1 fluoreszenzmarkierte Sonde für methylierte und 1 mit einem anderen Fluoreszenzfarbstoff markierte Sonde für das nicht-methylierte Epiallel) für eine duplexe dPCR oder der Set besteht aus mehreren mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markierten Sonden für heterogen methylierte Epiallele und gleichzeitig einer mit einem anderen Fluoreszenzfarbstoff markierte Sonde für das nicht-methylierte Epiallel für eine multiplexe dPCR. Die Anzahl der Sonden in jeweils einem Set hängt von der Anzahl gleichzeitig messbarer Fluoreszenzfarbstoffe ab. Die Anzahl der Set mit den unterschiedlichen Sonden für heterogen methylierte Epiallele richtet sich nach der Anzahl der CpG-Stellen und der daraus resultierenden Anzahl möglicher Epiallelvarianten, die bestimmt werden sollen.Depending on the number of simultaneously measurable fluorescences, the set consists of 2 probes (1 fluorescently labeled probe for methylated and 1 probe labeled with another fluorescent dye for the non-methylated epiallel) for a duplex dPCR or the set consists of several probes labeled with different fluorescent dyes for heterogeneously methylated epiallelic and simultaneously labeled with a different fluorescent dye probe for the non-methylated epiallel for a multiplex dPCR. The number of probes in each set depends on the number of simultaneously measurable fluorescent dyes. The number of sets with the different probes for heterogeneously methylated epialleles depends on the number of CpG sites and the resulting number of possible epiallelic variants to be determined.
Umso höher der Anteil vollständig und heterogen methylierter Sequenzen (insbesondere wenn diese spezifisch für Tumor-DNA sind), umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine fortgeschrittene bösartige Tumorerkrankung vorliegt. Sind nicht-methylierte Sequenzen Tumor-spezifisch, verhält es sich genau umgekehrt.The higher the proportion of fully and heterogenously methylated sequences (especially if they are specific for tumor DNA), the higher the likelihood of advanced malignant tumor disease. If non-methylated sequences are tumor-specific, the opposite is true.
Als tumorerkrankte Patienten werden bevorzugt Patienten klassifiziert, die für mindestens ein, bevorzugt zwei, oder auch mehr Epiallele für mindestens ein, bevorzugt zwei, oder auch mehr Zielgene erhöhte Werte für vollständig methylierte oder heterogen methylierte Epi-Allele aufweisen.As tumor patients, patients are preferably classified which have elevated values for fully methylated or heterogenously methylated epi-alleles for at least one, preferably two, or more epiallelic for at least one, preferably two, or even more target genes.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Kit zur Diagnostik einer Tumorerkrankung in einer isolierten Probe enthaltend:
- i) Primer für die dPCR, welche sowohl vollständig methylierte und nicht-methylierte als auch heterogen methylierte Epiallele amplifizieren, d. h. ein Primerpaar, welches so gewählt ist, dass es die Amplifikation des gesamten Spektrums der möglichen heterogen methylierten und vollständig methylierten und nicht-methylierten Epiallele ermöglicht,
- ii) Sonden zur Quantifizierung der heterogen methylierten und vollständig methylierten und nicht-methylierten DNA-Sequenzen der Zielgensequenzen, bevorzugt wie oben beschrieben jeweils mit einem Fluoreszenzfarbstoff und einem Quencher.
- i) primers for the dPCR which amplify both fully methylated and unmethylated as well as heterogeneously methylated epialles, ie a primer pair chosen to amplify the entire spectrum of possible heterogeneously methylated and fully methylated and unmethylated epialles allows
- ii) probes for quantifying the heterogenously methylated and fully methylated and unmethylated DNA sequences of the target gene sequences, preferably as described above, each with a fluorescent dye and a quencher.
Die für die digitale PCR eingesetzten Primer sind entweder identisch zu denen der Prä-Amplifikation. Alternativ und bevorzugt enthält der Kit zusätzlich:
- iii) Nested Primer für die Prä-Amplifikation zur Amplifikation von methylierten und nicht-methylierten Zielgensequenzen, deren Epiallele in der nachfolgenden dPCR quantifiziert werden sollen,
- iii) nested primers for the pre-amplification for the amplification of methylated and unmethylated target gene sequences whose epialleles are to be quantified in the following dPCR,
Diese zusätzlichen Primer werden bevorzugt als extrinsische Primer eingesetzt, wenn in der dPCR intrinsische Primer (als nested Primer) eingesetzt wurden.These additional primers are preferably used as extrinsic primers when intrinsic primers (nested primers) were used in the dPCR.
Bevorzugt enthält das Kit weitere Bestandteile ausgewählt aus:
- iv) Reaktionspuffer für die Bias-freie PCR-Prä-Amplifikation, bevorzugt mit einer
0,5Magnesiumchloridkonzentration von 15,0 mmol/l,bis 1,5bevorzugt bis 8 mmol/l, weiter bevorzugt 3,5 mmol/l Endkonzentration, besonders bevorzugt 2,5bis 3,5 mmol/l, oder alternativ einen Standard PCR Puffer und eine konzentrierte Magnesiumlösung,bis - v) Reaktionspuffer für die dPCR bevorzugt mit einer
0,5Magnesiumchloridkonzentration von 15,0 mmol/l,bis 1,5bevorzugt bis 8 mmol/l, weiter bevorzugt 3,5 mmol/l Endkonzentration, besonders bevorzugt 2,5bis 3,5 mmol/l, oder alternativ einen Standard PCR Puffer und eine konzentrierte Magnesiumlösungbis - vi) Desoxyribonukleotid-Mix
- vii) eine DNA-Polymerase, wie z. B. HotStarTaq Plus,
- viii) Kontroll-DNA, bevorzugt neben vollständig methylierten und nicht-methylierten Sequenzen, DNA-Fragmente mit für alle heterogen methylierten Epiallele-Varianten komplementären Sequenzen,
- ix) Gebrauchsanweisung u.a. mit der in Abhängigkeit der im Reaktionspuffer für die dPCR verwendeten MgCl2-Konzentration entsprechend einzustellende Annealingtemperatur für die jeweiligen Sets an Sonden und ggf. Computersoftware zur Auswertung.
- iv) Reaction buffer for the bias-free PCR pre-amplification, preferably with a magnesium chloride concentration of 0.5 to 15.0 mmol / l, preferably 1.5 to 8 mmol / l, more preferably to 3.5 mmol / l final concentration , more preferably 2.5 to 3.5 mmol / l, or alternatively a standard PCR buffer and a concentrated magnesium solution,
- v) reaction buffer for the dPCR is preferred with a magnesium chloride concentration of 0.5 to 15.0 mmol / l, preferably 1.5 to 8 mmol / l, more preferably to 3.5 mmol / l final concentration, particularly preferably 2.5 to 3 , 5 mmol / l, or alternatively a standard PCR buffer and a concentrated magnesium solution
- vi) Deoxyribonucleotide mix
- vii) a DNA polymerase, such as. HotStarTaq Plus,
- viii) control DNA, preferably in addition to fully methylated and unmethylated sequences, DNA fragments with sequences complementary to all heterogeneously methylated epiallele variants,
- ix) Instructions for use, inter alia, with the annealing temperature to be set correspondingly for the respective sets of probes and possibly computer software for evaluation, depending on the MgCl 2 concentration used in the reaction buffer for the dPCR.
Bevorzugt sind die Primer und Sonden sowie die Kontroll-DNA für das Kit wie weiter oben für das Verfahren beschrieben ausgewählt.Preferably, the primers and probes, as well as the control DNA for the kit are selected as described above for the method.
Durch die Reaktionspuffer für die dPCR bevorzugt mit einer Magnesiumchloridkonzentration von 0,5 bis 15,0 mmol/l, bevorzugt 1,5 bis 8 mmol/l, weiter bevorzugt bis 3,5 mmol/l Endkonzentration, besonders bevorzugt 2,5 bis 3,5 mmol/l, ergibt sich bevorzugt eine selektive Annealingtemperatur in der dPCR für eine maximale Trennung von spezifischen und unspezifischen Fluoreszenzsignalen, die auf Grund von Mismatching entstehen.Preferred by the reaction buffer for the dPCR with a magnesium chloride concentration of 0.5 to 15.0 mmol / l, preferably 1.5 to 8 mmol / l, more preferably to 3.5 mmol / l final concentration, particularly preferably 2.5 to 3 , 5 mmol / l, there is preferably a selective annealing temperature in the dPCR for maximum separation of specific and nonspecific fluorescence signals resulting from mismatching.
Als Kontroll-DNA für das erfindungsgemäße Verfahren oder das Kit werden bevorzugt aus primären Zellen oder Zelllinien isolierte DNA oder artifiziell hergestellte DNA-Fragmente (z. B. durch Oligonucleotide-directed Mutagenesis oder chemischer Oligonukleotidsynthese) verwendet. As control DNA for the method or kit according to the invention, DNA or artificially produced DNA fragments isolated from primary cells or cell lines (eg by oligonucleotide-directed mutagenesis or chemical oligonucleotide synthesis) are preferably used.
Vorzugsweise wird als nicht-methylierte Kontrolle (Negativkontrolle) DNA aus Zellen oder Zelllinien verwendet, in denen die Zielsequenzen nicht methyliert sind. Besonders bevorzugt wird als nicht-methylierte DNA-Kontrolle DNA aus Epithelzellen des dem Tumor entsprechenden gesunden Gewebes verwendet. So wird vorzugweise DNA aus humanen Prostata Epithelzellen (PrEC) oder humanen Mamma-Epithelzellen (HMEC) als nicht-methylierte Kontrolle für Diagnose von Prostata bzw. Mammakarzinomen verwendet. Als Negativkontrolle für den Nachweis von Brustkrebs wird alternativ DNA aus MCF10A-Zelllinien verwendet.Preferably, the non-methylated control (negative control) used is DNA from cells or cell lines in which the target sequences are not methylated. More preferably, DNA from epithelial cells of the healthy tissue corresponding to the tumor is used as the non-methylated DNA control. For example, DNA from human prostate epithelial cells (PrEC) or human mammary epithelial cells (HMEC) is used as the unmethylated control for the diagnosis of prostate or breast cancer. As a negative control for the detection of breast cancer, DNA from MCF10A cell lines is alternatively used.
Als methylierte Kontrolle (Positivkontrolle) zum Nachweis von Prostatakarzinomen wird für jedes Zielgen bevorzugt DNA aus einer Zelllinie wie den LNCaP, PC-3 und DU-145-Zelllinien gewählt, in der die Zielsequenz der zu untersuchenden Epiallele in hoher Konzentration vorliegt.As a methylated control (positive control) for the detection of prostate carcinomas DNA for each target gene is preferably selected from a cell line such as the LNCaP, PC-3 and DU-145 cell lines in which the target sequence of the epiallel to be examined is present in high concentration.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des Kits zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention also relates to the use of the kit for carrying out the method according to the invention.
Der Begriff Tumordiagnostik im Sinne der Erfindung schließt insbesondere das Früherkennungsscreening (Vorsorge), die Prognose, die Verlaufsdiagnostik, Therapiekontrolle und den Nachweis von MRD mit ein.The term tumor diagnosis within the meaning of the invention includes in particular the early detection screening (screening), the prognosis, the course diagnostics, therapy control and the detection of MRD.
Der Nachweis frei-zirkulierender Tumor-DNA mit Hilfe der EAST-dPCR kann prinzipiell zur Diagnostik eines jeden soliden Tumors eingesetzt werden, insbesondere wenn in Körperflüssigkeiten oder Abstrichen („Liquid Biopsien“) entsprechende Zielgensequenzen (target ofinterest) vorkommen.The detection of free-circulating tumor DNA with the aid of the EAST-dPCR can be used in principle for the diagnosis of any solid tumor, especially if in body fluids or smears ("liquid biopsies") corresponding target gene sequences (target of interest) occur.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Kit eignet sich insbesondere zur Diagnostik von malignen Tumoren, wie Prostata-, Mamma-, Nierenzell- und ableitende Harnwegs- und Harnblasen-, Pankreas-, Hoden-, Mundhöhlen- und Rachen-, Speiseröhren-, Kehlkopf-, Schilddrüsen-, Magen-, Ösophagus-, Darm- (insbesondere Kolon- und Rektumkarzinom), Lungen-, Eierstock-, Gebärmutterhals- und Gebärmutterkörper-Karzinomen und Gallenblasen-Karzinomen, malignes Melanom der Haut, Astrozytom, Glioblastom, Neuroblastom, aber auch zur Diagnostik von Non-Hodgkin- und Hodgkin-Lymphomen, Lymphomen der Haut, des ZNS, des GI-Traktes, Magenlymphome und intestinalen Lymphome und Leukämien.The method and kit according to the invention is particularly suitable for the diagnosis of malignant tumors, such as prostate, mammary, renal cell and urinary tract and bladder, pancreatic, testicular, oral and pharyngeal, esophageal, laryngeal and thyroid glands -, gastric, esophageal, intestinal (especially colon and rectal), lung, ovarian, cervical and uterine carcinomas and gall bladder carcinomas, malignant melanoma of the skin, astrocytoma, glioblastoma, neuroblastoma, but also for diagnosis non-Hodgkin's and Hodgkin's lymphomas, skin, CNS, GI tract, gastric lymphoma and intestinal lymphoma and leukemia.
Eine bevorzugte Einsatzmöglichkeit des Verfahrens und Kits besteht in der allgemeinen Früherkennung (eigenständiges Screening bzw. Vorsorge) maligner Erkrankungen (wozu die oben genannten Tumorentitäten zählen), insbesondere aber in Kombination mit der PSA-Bestimmung und der Indikation für eine Gewebebiopsie bei erhöhten PSA-Werten und der Diagnostik eines Prostatakarzinoms oder in Kombination mit der Mammografie und suspekten Befunden bei der Diagnostik eines Mammakarzinoms oder in Kombination mit dem Vorliegen einer Genmutation mit erhöhtem familiären Risiko für das Mamma- und Ovarialkarzinom und der Entscheidung für eine prophylaktische Mastektomie und/oder Ovariektomie.A preferred application of the method and kit consists in the general early detection (independent screening or prevention) of malignant diseases (which includes the above-mentioned tumor entities), but especially in combination with the PSA determination and the indication for tissue biopsy at elevated PSA levels and the diagnosis of a prostate carcinoma or in combination with the mammography and suspected findings in the diagnosis of breast cancer or in combination with the presence of a gene mutation with increased familial risk for breast and ovarian carcinoma and the decision for a prophylactic mastectomy and / or ovariectomy.
Wurde eine Tumorerkrankung diagnostiziert, kann durch die Bestimmung von Tumor-spezifischen Epiallelmustern mittels EAST-dPCR nach Operation, Chemo- oder radiologischer Therapie der Verlauf der Erkrankung kontrolliert und das Vorliegen einer minimalen Resterkrankung (minimal residual disease, MRD) diagnostiziert bzw. ausgeschlossen werden. Lassen sich keine Tumor-spezifischen heterogen methylierten Epiallele nach erfolgter Therapie nachweisen, ist von einem guten Ansprechen auf die Therapie auszugehen und eine MRD kann ausgeschlossen werden. Sind weiterhin Tumor-spezifische Epiallele nachweisbar, kann das Anlass für eine Therapieoptimierung sein. Lassen sich Tumor-DNA im Verlauf nachweisen, nachdem das zuvor nicht der Fall war, ist von einem Rezidiv auszugehen, das Anlass für eine erneute optimierte Therapie ist.If a tumor disease has been diagnosed, the determination of tumor-specific epiallelic patterns using EAST-dPCR after surgery, chemo- or radiological therapy can control the course of the disease and diagnose or rule out the presence of a minimal residual disease (MRD). If no tumor-specific heterogenous methylated epialleles can be detected after therapy, a good response to the therapy can be assumed and MRD can be ruled out. If tumor-specific epialles are still detectable, this can be the reason for therapy optimization. If tumor DNA can be detected in the course, after this was not the case, a recurrence is expected, which is the reason for a renewed optimized therapy.
Vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren und Kit besonders zur Differentialdiagnose von benignen Erkrankungen und malignen Tumorerkrankungen. Ganz besonders eignet sich die Erfindung zur Differentialdiagnose benigner Prostatahyperplasie(n), Prostatitis und Prostatakarzinomen, insbesondere wenn nach bisherigem Stand der Technik auf Grund von erhöhten PSA-Werten eine Prostatagewebebiopsie indiziert ist. Durch die erfindungsgemäße Bestimmung der heterogen methylierten Epiallele der zu untersuchenden Zielgene kann mittels EAST-dPCR festgestellt werden, inwieweit fcT-DNA in Serum-, Plasma-, Urin- und/oder Seminalflüssigkeit nachweisbar sind. Basierend auf den ermittelten heterogen methylierten Epiallelmustern kann zwischen einer benignen Prostatahyperplasie, Prostatitis und Prostatakarzinomen unterschieden werden, so dass in vielen Fällen eine unnötige Prostatagewebebiopsie und eine Operation vermieden werden kann. Lassen sich z. B. in einer Serum- oder Urinprobe mit Hilfe der EAST-dPCR keine Tumor-DNA finden, kann eine weitere PSA-Bestimmung (z. B. nach 3 oder 6 Monaten) abgewartet werden. Sind dagegen Tumor-DNA in den Proben nachweisbar, muss die Indikation für eine Gewebebiopsie verstärkt gestellt werden.Advantageously, the method and kit according to the invention are particularly suitable for the differential diagnosis of benign diseases and malignant tumor diseases. The invention is particularly suitable for the differential diagnosis of benign prostatic hyperplasia (s), prostatitis and prostate carcinomas, in particular if, according to the prior art, a prostate tissue biopsy is indicated due to increased PSA values. By the determination according to the invention of the heterogenously methylated epialleles of the target genes to be investigated, EAST-dPCR can be used to determine to what extent fcT-DNA can be detected in serum, plasma, urine and / or seminal fluid. Based on the determined heterogenous methylated epiallelic patterns, a distinction can be made between benign prostatic hyperplasia, prostatitis and prostate cancer, so that in many cases unnecessary prostate tissue biopsy and surgery can be avoided. Can be z. B. in a serum or urine sample using the EAST dPCR no tumor DNA can find another PSA determination (eg after 3 or 6 months) is awaited. If, on the other hand, tumor DNA can be detected in the samples, the indication for tissue biopsy must be strengthened.
Vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren und Kit auch zur Differentialdiagnose von Mamma-Karzinomen, insbesondere wenn auf Grund von suspekten Mammografie-Befunden nach bisherigem Stand der Technik eine Gewebebiopsie indiziert ist. Durch die erfindungsgemäße Bestimmung der heterogen methylierten Epiallele der zu untersuchenden Zielgene kann mittels EAST-dPCR festgestellt werden, inwieweit fcT-DNA in Serum-, Plasma-, Urin- und/oder Brustsekreten nachweisbar sind. Basierend auf den ermittelten heterogen methylierten Epiallelmustern kann zwischen einer benignen Mikrokalzifizierung oder Zyste und einem Mammakarzinom unterschieden werden, so dass in vielen Fällen bei falsch-positiven Befunden des Mammografie-Screenings eine Gewebebiopsie und Operation vermieden werden kann. Etwa zwei Drittel aller Frauen, bei denen im Alter von 40 Jahren mit einem jährlichen Mammographie-Screening beginnen, treten in den ersten zehn Jahren falsch-positive Befunde auf. Bei 7 Prozent kommt es zu einer unnötigen Biopsie [10]. Andererseits können falsch-negative Befunde im Mammografie-Screening durch das erfindungsgemäße Verfahren und entsprechenden Kits vermindert werden.Advantageously, the method and kit according to the invention is also suitable for the differential diagnosis of breast carcinomas, in particular if tissue biopsy is indicated on the basis of suspicious mammographic findings according to the prior art. By the determination according to the invention of the heterogenously methylated epialleles of the target genes to be investigated, EAST-dPCR can be used to determine the extent to which fcT DNA can be detected in serum, plasma, urine and / or breast secretions. Based on the determined heterogenously methylated epiallelic patterns, a distinction can be made between a benign microcalcification or cyst and a breast carcinoma, so that tissue biopsy and surgery can be avoided in many cases in the case of false-positive mammographic screening findings. About two-thirds of all women starting annual mammography screening at the age of 40 experience false-positive results in the first ten years. At 7 percent there is an unnecessary biopsy [10]. On the other hand, false-negative findings in mammography screening can be reduced by the method according to the invention and corresponding kits.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Kit eignet sich auch zur Differentialdiagnose von Ovarial- und Cervixkarzinomen, insbesondere wenn auf Grund von suspekten Sonografie-Befunden die Frage nach einer benignen Veränderung wie Zysten oder einem Karzinom der Ovarien oder Gebärmutter besteht und nach bisherigem Stand der Technik weitere invasive diagnostische Verfahren eingesetzt werden sollen.The method and kit according to the invention is also suitable for the differential diagnosis of ovarian and cervical carcinomas, especially if the question of a benign change such as cysts or a carcinoma of the ovaries or uterus is due to suspicious ultrasound findings and according to the prior art further invasive diagnostic Procedures should be used.
Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Verfahren und Kit bei Vorliegen einer pathologischen Genmutation mit einem erhöhten familiären Risiko für Mamma- und Ovarialkarzinomen, wie z.B. im BRCA1 und BRCA2-Gen, als weitere Entscheidungshilfe für eine prophylaktische Mastektomie und/oder Ovariektomie geeignet, insbesondere wenn die Familienplanung der betroffenen Patienten noch nicht beendet ist.Furthermore, the method and kit of the invention is in the presence of a pathological gene mutation with an increased familial risk for mammary and ovarian carcinomas, e.g. in the BRCA1 and BRCA2 gene, as a further aid to decision making for prophylactic mastectomy and / or ovariectomy, especially if the family planning of the affected patients has not yet ended.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten in der Diagnostik von Tumorerkrankungen, insbesondere in der Frühdiagnostik, da hierdurch einzelne fc-Tumor-DNA-Kopien vor dem großen Hintergrund normaler Wildtyp-DNA in Blut, Urin oder anderen biologischen Proben entsprechend (spezifisch) vervielfältig werden, bevor die Quantifizierung in der dPCR folgt.The method according to the invention opens up new possibilities in the diagnosis of tumor diseases, in particular in the early diagnosis, since in this way individual fc tumor DNA copies corresponding to the large background of normal wild-type DNA in blood, urine or other biological samples are correspondingly (specifically) duplicated, before quantification in the dPCR follows.
Wenngleich auf Grund der Prä-Amplifikation eine nicht vollständig auszuschließende Bias das ursprüngliche Verhältnis zwischen dem Zielgen (methylierte-DNA-Fragmente als Zeichen einer malignen Entartung) und der normalen Wildtyp-DNA (nicht-methylierte DNA-Fragmente) sich verändert, können die mit Hilfe der EAST-dPCR ermittelten Daten für eine Prognose-Einschätzung (Tumor-Last), Ansprechen auf eine Therapie (Abfall oder Konstanz der fcT-DNA), Resterkrankung (minimal residual disease) und der Nachsorge von Tumorpatienten (Rezidiv durch Wiederanstieg von fcT-DNA) eingesetzt werden. Grundlage dafür ist, dass im erfindungsgemäßen Verfahren der Grad die Bias durch Wahl von Annealingtemperatur, Magnesiumkonzentration im Reaktionspuffer und Zyklenanzahl variabel gestaltet werden kann und die Bias unter konstanten Bedingungen zwischen den einzelnen zu untersuchenden Proben gleich groß und damit eine relative Quantifizierung möglich ist.Although a bias that can not be completely eliminated changes the original relationship between the target gene (methylated DNA fragments as a sign of malignant degeneration) and the normal wild-type DNA (non-methylated DNA fragments) due to pre-amplification Help from the EAST-dPCR data for a prognosis assessment (tumor burden), response to treatment (decrease or constancy of the fcT-DNA), residual disease (minimal residual disease) and the follow-up of cancer patients (relapse due to recovery of fcT-) DNA) are used. The basis for this is that in the method according to the invention the degree of bias can be made variable by the choice of annealing temperature, magnesium concentration in the reaction buffer and number of cycles and the bias under constant conditions between the individual samples to be examined the same size and thus a relative quantification is possible.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Kit die Primer gemäß SEQ ID Nr. 25 und 26. Im erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Primer in der dPCR und bevorzugt auch zur Präamplifikation eingesetzt.In one embodiment of the invention, the kit contains the primers according to SEQ ID Nos. 25 and 26. In the method according to the invention, these primers are used in the dPCR and preferably also for preamplification.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Kit Sonden ausgewählt aus den SEQ ID Nr. 1 bis 24 (s. auch
D. h. ein gegenüber negativen Vergleichsdaten bzw. einer Negativkontrolle mit Sonden ausgewählt aus SEQ ID Nr. 4, 5 und 7 (PLA2R1-2a, PLA2R1-2b und PLA2R1-3) erhaltenes erhöhtes Signal spricht jeweils für das Vorliegen eines malignen Tumors. Negativ- und Positivkontrollen sind hier bevorzugt wie oben beschreiben für den Nachweis von Prostatakarzinomen beschrieben ausgewählt. Ie. a raised signal obtained in relation to negative comparison data or a negative control with probes selected from SEQ ID Nos. 4, 5 and 7 (PLA2R1-2a, PLA2R1-2b and PLA2R1-3) respectively indicates the presence of a malignant tumor. Negative and positive controls are preferably selected as described above for the detection of prostate cancer.
Entsprechend dem Einsatz der PLA2R1-Sonden für 3 zu untersuchende CpG-Stellen können bei der Untersuchung von 4 CpG-Stellen und den entsprechend 16 möglichen Epiallelen die Sonden PLA2R1-1 bis PLA2R1-14, PLA2R1-m, PLA2R1-un (SEQ ID Nr. 9 bis 24) eingesetzt werden. So haben die Untersuchungen an den Sonden PLA2R1-m und PLA2R1-un (SEQ ID Nr. 23 und 24) gezeigt, dass bei einer Annealingtemperatur von z. B. 50,7°C ein spezifisches FAM-Signal mit hoher Amplitude bei gleichzeitig hoher HEX-Signalamplitude generiert wurde. Auf diese Weise können die weiteren Sonden PLA2R1-1-14 (SEQ ID Nr. 9-22) unter den gleichen Reaktionsbedingen wie die Sonden PLA2R1-m und PLA2R1-un (bei gleichen Annealingtemperaturen und Magnesiumkonzentrationen) eingesetzt werden und die Signale, die aufgrund eines Mismatching auftreten, lassen sich von den spezifischen Signalen auf Grund der deutlich verminderten Signalamplituden auch bei Verwendung von Sonden mit 4 CpG-Stellen spezifisch unterscheiden.In accordance with the use of the PLA2R1 probes for 3 CpG sites to be investigated, probes PLA2R1-1 to PLA2R1-14, PLA2R1-m, PLA2R1-un (SEQ ID NO: 1) can be tested in the study of 4 CpG sites and the corresponding 16
Soweit der Begriff „Ausführungsform“ oben und weiter unten im Text verwendet wird, ist dieser so zu verstehen, dass einzelne Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.As far as the term "embodiment" is used above and below in the text, it is to be understood that individual embodiments can be combined with each other.
Anhand der nachfolgenden Abbildungen und Beispiele wird die Erfindung näher erläutert ohne diese zu beschränken.Based on the following figures and examples, the invention is explained in more detail without limiting this.
Die Abbildungen zeigen:
-
1 : Schematische Illustration der Lokalisation (A) und Design (B) der fluoreszenzmarkierten Sonden zur Identifikation und Quantifizierung heterogen methylierter PLA2R1-Epiallele in der epiallele-sensitive digital PCR (EAST-dPCR). Die schwarz ausgefüllten Kreise in (B) zeigen methylierte, die offenen Kreise nicht-methylierte CpG-Stellen (Position 4: -547 bp, Position 5: -549bp und Position 6: -552bp upstream vom Transkriptionsstartpunkt [TSS] in (A)). Das Prinzip der EAST-dPCR kann auf alle potentiell geeigneten Gensequenzen (targets of interest) für die Etablierung neuer Biomarker angewendet werden. -
2 und3 : 2D-Projektion von FAM- (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus Blutleukozyten (linke Seite, E188) und Knochenmarkzellen (rechte Seite, K189) nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Rechts der Grafiken sind jeweils die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) dargestellt, deren Sequenzen in der Tabelle in1B gezeigt sind. Die DNA-Proben wurden jeweils in Dreifachbestimmungen analysiert und die Daten der Untersuchungen sind gemeinsam dargestellt. Schwarz eingekreist sind jeweils die FAM-positiven Signale. -
4 : 2D-Projektion von FAM-Signalen (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC) nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) sind oberhalb der Grafiken angezeigt, deren Sequenzen in der Tabelle der1B zusammengefasst sind. -
5 : 2D-Projektion von FAM-Signalen (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus benignen Hyperplasiezellen der Prostata (BPH-1) nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) sind oberhalb der Grafiken angezeigt, deren Sequenzen in der Tabelle der1B zusammengefasst sind. -
6 : 2D-Projektion von FAM-Signalen (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus LNCaP-Prostatatumorzellen nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) sind oberhalb der Grafiken angezeigt, deren Sequenzen in der Tabelle der1B zusammengefasst sind. -
7 : 2D-Projektion von FAM-Signalen (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus PC-3-Prostatatumorzellen nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) sind oberhalb der Grafiken angezeigt, deren Sequenzen in der Tabelle der1B zusammengefasst sind. -
8 : 2D-Projektion von FAM-Signalen (positiv für methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) und HEX-Signalen (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-DNA-Fragmente) in DNA-Proben aus DU 145-Prostatatumorzellen nach 40 Zyklen in der ddPCR. FAM-positive Signale (methylierte DNA) sind eingekreist. Die verwendeten Sonden (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) sind oberhalb der Grafiken angezeigt, deren Sequenzen in der Tabelle der1B zusammengefasst sind. -
9 und10 : Quantifizierung der FAM-Signale (positiv für methylierte PLA2R1-Epiallele) und HEX-Signale (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-Epiallele) in DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC), benigner Prostatahyperplasiezelllinie (BPH) und den malignen LNCaP (LNCa), PC-3 (PC-3) und DU-145 (DU) Prostatazelllinien nach 40 Zyklen in der ddPCR. Die Grenzen (cut-off bzw. thresholds) sind eingezeichnet, die verwendeten Sonden sind jeweils oberhalb der Grafiken beschrieben. Die Pfeile zeigen FAM-Signale mit niedriger Amplitude, die Folge eines Mismatching der Sonden mit Epiallelen sind. Die Untersuchungen wurden in Doppelbestimmung durchgeführt. NTC, Negativkontrolle ohne DNA-Template. -
11 : Konstellationen, die durch Mismatching der 8 Sonden auf Grund eines einzelnen Nukleotidunterschiedes mit den Epiallelen möglich sind. (A-H) zeigen jeweils die Sonden (groß eingerahmt) und deren mögliche Mismatching-Hybridisierungspartner, die neben der Sonde (jeweils klein eingerahmt) gekennzeichnet sind. Die schwarz ausgefüllten Kreise stellen die CpG-Stellen dar, die methyliert vorliegen, die offenen Kreise stellen die CpG-Stellen in den Epiallelen dar, die nicht-methyliert vorliegen. Die Sterne weisen auf ein Mismatching hin, indem durch unterschiedliche Methylierungen an diesen CpG-Stellen nach Bisulfitumwandlung der DNA keine Komplementarität besteht. Tritt ein Mismatching mehr als an einer CpG-Stelle auf (mindestens 2 Sterne), werden durch die entsprechenden Sonden keine Fluoreszenzsignale unter den gewählten dPCR-Bedingungen generiert. In (A) ist die Sondefür das Epiallel 1a dargestellt (an oberster Stelle eingerahmt) und deren mögliche Mismatching zu den anderen 7 Epiallelen. So kann neben den spezifischen Fluoreszenzsignalen mit hoher Signalamplitude fürdas Epiallel 1a bei Verwendung derSonde 1a nur durch ein einfaches Mismatching (gekennzeichnet durch nur einen Stern)mit den Epiallelen 2a ,2c und 0 (klein eingerahmt) auftreten, so dass die unspezifischen Signale mit erniedrigter Signalamplitude nur diesen Epiallelen zuzuordnen sind. Keine Signale werden gegenüberden Epiallelen 1b ,1c ,2b , und3 bei Einsatz der Sonde1a generiert. In (B) sind dieSonde 1b (wieder an oberster Stelle eingerahmt) und deren mögliche Hybridisierungspartner während der dPCR dargestellt. Hier können neben den spezifischen Fluoreszenzsignalen mit hoher Signalamplitude fürdas Epiallel 1b bei Verwendung derSonde 1b nur durch ein einfaches Mismatching (wieder gekennzeichnet durch nur einen Stern)mit den Epiallelen 2a ,2b und 0 (klein eingerahmt) auftreten, so dass die unspezifischen Signale mit erniedrigter Signalamplitude nur diesen Epiallelen zuzuordnen sind. Keine Signale werden gegenüberden Epiallelen 1a ,1c ,2c , und 3 bei Einsatz der Sonde1b generiert. In (C-H) sind entsprechend die weiteren Sonden (jeweils an oberster Stelle eingerahmt) und die entsprechenden Hybridisierungspartner, bei denen neben den spezifischen mit hoher Signalamplitude unspezifische Fluoreszenzsignale mit erniedrigter Amplitude gebildet werden können. -
12 (Vergleichsdaten): Methylierung des PLA2R1-Gens in DNA-Proben aus Blutleukozyten (A) und Knochemarkzellen (B) eines 8-jährigen männlichen Patienten nach einem B-ALL-Rezidiv. MS-HRM-Analyse einer PLA2R1-amplifizierten Sequenz, die 9 CpG-Stellen umfasst (siehe schematische1A) nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA. Dargestellt sind die Schmelzkurven (dF/dT)von 0% und 100% methylierter Standard-DNA (unterbrochene Linien) und DNA aus Blutleukozyten (A) und Knochenmarkzellen (B). Die Pfeile in (A)zeigen 3 Subfraktionen heterogen methylierter DNA neben der Hauptfraktion der nicht-methylierten DNA, in (B) zeigt der Pfeil die Hauptfraktion an vollständig methylierter DNA neben einer kleinen Subfraktion nicht-methylierter DNA. -
13 (Vergleichsdaten): Methylierung des PLA2R1-Gens in DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC, B) und benignen Prostatahyperplasiezellen (BPH-1, C) und den malignen LNCaP (D), PC-3 (E) und DU-145 (F) Prostatazelllinien. MS-HRM-Analyse einer PLA2R1-amplifizierten Sequenz, die 9 CpG-Stellen umfasst (siehe schematische1A) nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA. Dargestellt sind die Schmelzkurven (dF/dT)von 0% und 100% methylierter Standard-DNA (unterbrochene Linien, A) und DNA aus Prostatazellen (B-F). Die Pfeile in (B-F) zeigen den Anteil methylierter DNA. -
14 : Prozentuale Häufigkeit der heterogen methylierten Epiallele im Verhältnis zur Gesamt-DNA (fractional abundance in %) in den DNA-Proben aus peripherem Blut (E188) und Knochenmark (K189) eines 8-jährigen männlichen Patienten mit einem B-ALL-Rezidiv (A) und aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC), benigner Prostatahyperplasiezelllinie (BPH-1) und den malignen LNCaP, PC-3 und DU-145 Prostatazelllinien (B). Nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA wurden die Proben für 40 Zyklen in der ddPCR unterEinsatz von 8 fluoreszenzmarkierten Sonden PLA2R1-1a - PLA2R1-3 (1a/1b/1c/2a/2b/2c/3, deren Sequenzen in der Tabelle in1B gezeigt sind) analysiert. Die Untersuchungen wurden in Dreifach- (A) bzw. Zweifachbestimmungen (B) durchgeführt und die Ergebnisse sind repräsentativ für jeweils zwei unabhängig voneinander durchgeführten Experimenten. -
15 : Quantifizierung der FAM-Signale (positiv für methylierte PLA2R1-Epiallele) in DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC), benigner Prostatahyperplasiezelllinie (BPH) und den malignen LNCaP (LNCa), PC-3 (PC-3) und DU-145 (DU) Prostatazelllinien nach 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz der PLA2R1-3-Sonde.Im Gegensatz zu 10 , wo die Grenze (thresholds) so eingestellt waren, dass nur die FAM-Signale mit hoher Signalamplitude berücksichtigt wurden, die auf Grund komplementärer Hybridisierung mit der PLA2R1-3-Sonde resultierten (hier als PLA2R1-3s bezeichnet), wurden die Grenze (threshold, eingezeichnet) so erniedrigt, dass alle FAM-positiven Signale (gekennzeichnet mit PLA2R1-3w), d.h. sowohl die Signale, die durch komplementäre Hybridisierung als auch durch Mismatching mit anderen Epiallelen durch die PLA2R1-3-Sonde entstanden, in die Berechnungen miteinbezogen wurden (Ergebnisse siehe Tabelle 2). -
16 : Schematische Illustration des Designs der fluoreszenzmarkierten Sonden zur Identifikation und Quantifizierung heterogen methylierter PLA2R1-Epiallele in der epiallele-sensitive digital PCR (EAST-dPCR)unter Berücksichtigung von 4 CpG-Stellenim Vergleich zu 3, wie in1 dargestellt. Die schwarz ausgefüllten Kreise zeigen methylierte, die offenen Kreise nicht-methylierte CpG-Stellen der Position 3: -558 bp, Position 4: -547 bp, Position 5: - 549bp und Position 6: -552bp upstream vom Transkriptionsstartpunkt [TSS] (siehe1A) . Das Prinzip der EAST-dPCRunter Berücksichtigung von 4 CpG-Stellen kann auf alle potentiell geeigneten Gensequenzen (targets of interest) für die Etablierung neuer Biomarker angewendet werden, die 4 CpG-Stellen innerhalb eines Bereiches von etwa 30 bp enthalten, wie hier im Fall des PLA2R1 Promotors gezeigt. -
17 : Quantifizierung der FAM-Signale (positiv für methylierte PLA2R1-Epiallele) und HEX-Signale (positiv für nicht-methylierte PLA2R1-Epiallele) in einer 50%-igen homogen methylierten und nicht-methylierten Standard-DNA-Probe in Abhängigkeit von der Annealingtemperatur zwischen 50,0°C und 60,0°C nach 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz der PLA2R1-1- (SEQ-ID 9) und PLA2R1-un-(SEQ ID 24)-Sonden mit 4 CpG-Stellen. Die Grenzen (cut-off bzw. thresholds) sind eingezeichnet.
-
1 : Schematic illustration of the localization (A) and design (B) of fluorescently labeled probes for the identification and quantification of heterogeneously methylated PLA2R1 epialleles in epiallelic-sensitive digital PCR (EAST-dPCR). The black filled circles in (B) show methylated, open circles non-methylated CpG sites (position 4: -547 bp, position 5: -549bp, and position 6: -552bp upstream from the transcription start point [TSS] in (A)) , The principle of EAST-dPCR can be applied to all potentially suitable gene sequences (targets of interest) for the establishment of new biomarkers. -
2 and3 2D projection of FAM (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragment) signals in blood leukocyte DNA samples (left side, E188) and bone marrow cells (right side , K189) after 40 cycles in the ddPCR. FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. To the right of the graphs are shown the probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) whose sequences are shown in the table in1B are shown. The DNA samples were each analyzed in triplicate and the data from the studies are presented together. The circled in black are the FAM-positive signals. -
4 2D projection of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX signals (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragments) in DNA samples from normal prostate epithelial cells (PrEC) after 40 cycles in the ddPCR. FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. The probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) are displayed above the graphs whose sequences are shown in the table of the1B are summarized. -
5 : 2D projection of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX signals (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragments) in DNA samples from benign prostate hyperplasia cells (BPH-1) at 40 Cycles in the ddPCR. FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. The probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) are displayed above the graphs whose sequences are shown in the table of the1B are summarized. -
6 2D projection of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX signals (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragments) in DNA samples from LNCaP prostate tumor cells after 40 cycles in the ddPCR. FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. The probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) are displayed above the graphs whose sequences are shown in the table of the1B are summarized. -
7 2D projection of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX signals (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragments) in DNA samples from PC-3 prostate tumor cells after 40 cycles in the ddPCR , FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. The probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) are displayed above the graphs whose sequences are shown in the table of the1B are summarized. -
8th : 2D projection of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 DNA fragments) and HEX signals (positive for unmethylated PLA2R1 DNA fragments) in DNA samples fromDU 145 prostate tumor cells after 40 cycles in the ddPCR. FAM-positive signals (methylated DNA) are circled. The probes used (PLA2R1-1a - PLA2R1-3) are displayed above the graphs whose sequences are shown in the table of the1B are summarized. -
9 and10 : Quantification of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 epialleles) and HEX signals (positive for non-methylated PLA2R1 epialleles) in DNA samples from normal prostate epithelial cells (PrEC), benign prostate hyperplasia cell line (BPH) and malignant LNCaP (LNCa), PC-3 (PC-3) and DU-145 (DU) prostate cell lines after 40 cycles in the ddPCR. The boundaries (cut-offs or thresholds) are drawn, the probes used are each described above the graphics. The arrows show low amplitude FAM signals resulting from mismatching of probes with epialleles. The investigations were carried out in duplicate. NTC, negative control without DNA template. -
11 : Constellations that are possible by mismatching the 8 probes due to a single nucleotide difference with the epialleles. (AH) each show the probes (boxed in large) and their possible mismatching hybridization partners, which are labeled next to the probe (each boxed in small). The black circles represent the CpG sites that are methylated, the open circles represent the CpG sites in the epialleles that are unmethylated. The stars indicate mismatching in that there is no complementarity due to different methylations at these CpG sites after bisulfite conversion of the DNA. If mismatching occurs more than at a CpG site (at least 2 stars), the corresponding probes will not generate fluorescence signals under the selected dPCR conditions. In (A), the probe is for theepiallel 1a (framed at the top) and their possible mismatching to the other 7 epialleles. Thus, besides the specific fluorescence signals with high signal amplitude for theepiallel 1a when using theprobe 1a only by a simple mismatching (characterized by only one star) with theepialleles 2a .2c and 0 (framed in small) occur, so that the non-specific signals with reduced signal amplitude can be assigned only to these epialleles. No signals are given to theepialleles 1b .1c .2 B , and3 when using theprobe 1a generated. In (B) are theprobe 1b (framed again at the top) and their possible hybridization partners during the dPCR. Here, in addition to the specific fluorescence signals with high signal amplitude for theepiallel 1b when using theprobe 1b only by a simple mismatching (again characterized by only one star) with theepialleles 2a .2 B and 0 (framed in small) occur, so that the non-specific signals with reduced signal amplitude can be assigned only to these epialleles. No signals are given to theepialleles 1a .1c .2c , and 3 when using theprobe 1b generated. In (CH), the other probes (each framed at the top) and the corresponding hybridization partners, in which in addition to the specific with high signal amplitude nonspecific fluorescence signals with reduced amplitude can be formed. -
12 (Comparative data): Methylation of the PLA2R1 gene in DNA samples from blood leukocytes (A) and bone marrow cells (B) of an 8-year-old male patient after a B-ALL recurrence. MS-HRM analysis of a PLA2R1 amplified sequence comprising 9 CpG sites (see schematic1A) after isolation and bisulfite modification of the genomic DNA. Shown are the melting curves (dF / dT) of 0% and 100% methylated standard DNA (broken lines) and DNA from blood leukocytes (A) and bone marrow cells (B). The arrows in (A) show 3 subfractions of heterogenous methylated DNA next to the major fraction of unmethylated DNA, in (B) the arrow shows the major fraction of fully methylated DNA next to a small subfraction of unmethylated DNA. -
13 (Comparative data): Methylation of the PLA2R1 gene in DNA samples from normal prostate epithelial cells (PrEC, B) and benign prostatic hyperplasia cells (BPH-1, C) and the malignant LNCaP (D), PC-3 (E) and DU- 145 (F) prostate cell lines. MS-HRM analysis of a PLA2R1 amplified sequence comprising 9 CpG sites (see schematic1A) after isolation and bisulfite modification of the genomic DNA. Shown are the melting curves (dF / dT) of 0% and 100% methylated standard DNA (broken lines, A) and DNA from prostate cells (BF). The arrows in (BF) show the proportion of methylated DNA. -
14 : Percentage frequency of heterogenous methylated epiallele relative to total fractional abundance (%) DNA in peripheral blood (E188) and bone marrow (K189) DNA samples of an 8-year-old male patient with B-ALL recurrence (A ) and normal prostate epithelial cells (PrEC), benign prostate hyperplasia cell line (BPH-1) and the malignant LNCaP, PC-3 and DU-145 prostate cell lines (B). After isolation and bisulfite modification of the genomic DNA, the samples were incubated for 40 cycles in the ddPCR using 8 fluorescently labeled probes PLA2R1-1a - PLA2R1- 3 (1a / 1b / 1c / 2a / 2b / 2c / 3, whose sequences are given in the table in1B shown). The studies were performed in triplicate (A) and double determinations (B), respectively, and the results are representative of two independent experiments. -
15 : Quantification of the FAM signals (positive for methylated PLA2R1 epialleles) in DNA samples from normal prostate epithelial cells (PrEC), benign prostate hyperplasia cell line (BPH) and the malignant LNCaP (LNCa), PC-3 (PC-3) and DU -145 (DU) prostate cell lines after 40 cycles in the ddPCR using the PLA2R1-3 probe. In contrast to10 where the thresholds were set to account for only the high signal amplitude FAM signals resulting from complementary hybridization to the PLA2R1-3 probe (referred to herein as PLA2R1-3s), the threshold (threshold , plotted) in such a way that all FAM-positive signals (labeled PLA2R1-3w), ie both the signals which were formed by complementary hybridization and by mismatching with other epialleles by the PLA2R1-3 probe, were included in the calculations (Results see Table 2). -
16 : Schematic illustration of the design of fluorescently labeled probes for the identification and quantification of heterogeneously methylated PLA2R1 epialleles in epiallelic-sensitive digital PCR (EAST-dPCR) considering 4 CpG sites compared to 3, as in1 shown. The black-filled circles show methylated, open circles non-methylated CpG sites at position 3: -558 bp, position 4: -547 bp, position 5: -549 bp, and position 6: -552bp upstream from the transcription start point [TSS] (see1A) , The principle of EAST dPCR, taking intoaccount 4 CpG sites, can be applied to all potentially suitable target of interest targets for the establishment of new biomarkers containing 4 CpG sites within a range of about 30 bp as in this case of the PLA2R1 promoter. -
17 : Quantification of FAM signals (positive for methylated PLA2R1 epialleles) and HEX signals (positive for non-methylated PLA2R1 epialleles) in a 50% homogeneous methylated and unmethylated standard DNA sample as a function of annealing temperature between 50.0 ° C and 60.0 ° C after 40 cycles in the ddPCR using the PLA2R1-1 (SEQ ID 9) and PLA2R1-un (SEQ ID 24) probes with 4 CpG sites. The boundaries (cut-off or thresholds) are shown.
Allgemeine Vorschriften:General regulations:
Isolierung frei-zirkulierender DNA (fc-DNA): Als Erstes wird die frei-zirkulierende DNA (fc-DNA) aus der zu untersuchenden Probe, wie z. B. aus 1-5 ml Serumproben mit Hilfe des QIAamp Circulating Nucleis Acid Kit von Qiagen GmbH (Hilden, DE) entsprechend der Testkitbeschreibung isoliert und in jew. 25 µl eluiert.Isolation of free-circulating DNA (fc-DNA): First, the free-circulating DNA (fc-DNA) from the sample to be examined, such. B. from 1-5 ml serum samples using the QIAamp Circulating Nucleic Acid Kit from Qiagen GmbH (Hilden, DE) according to the test kit description isolated and eluted in each 25 ul.
Bisulfit-Umwandlung der fc-DNA: Die Bisulfit-Umwandlung von jew. 20 µl der fc-DNA erfolgte mit Hilfe des EpiTect Fast Bisulfit Conversion Kit von Qiagen GmbH entsprechend der Testkitbeschreibung. Nach Eluation erhält man jew. 15 µl Bisulfit-behandelte fc-DNA-Lösung.Bisulfite conversion of the fc DNA: The bisulfite conversion of each 20 ul of the fc DNA was carried out using the EpiTect Fast Bisulfite Conversion Kit from Qiagen GmbH according to the test kit description. After elution, each 15 μl of bisulfite-treated fc-DNA solution is obtained.
Bias-freie oder Bias-induzierende Prä-Amplifikation der Proben: Nach der Bisulfit-Umwandlung wurden die DNA-Konzentrationen der DNA-Proben mit Hilfe des Quantus™Fluorometers (Promega) bestimmt. Lag die DNA-Konzentration unterhalb oder oberhalb von 1 ng/µl, wurden 2 bzw. 1 µl der Bisulfit-behandelten DNA in die EAST-dPCR direkt oder zunächst in einer Präamplifikation eingesetzt.Bias-free or bias-inducing pre-amplification of the samples: After bisulfite conversion, the DNA concentrations of the DNA samples were determined using the Quantus ™ Fluorometer (Promega). If the DNA concentration was below or above 1 ng / μl, 2 or 1 μl of the bisulfite-treated DNA were introduced into the EAST-dPCR directly or initially in a pre-amplification.
Mastermix für die Präamplifikation:
Mastermix für EAST-dPCR:
Primer für die Präamplifikation und die EAST-dPCR:
Sonden: für die dPCR
Alle Sonden sind in den Beispielen 5'- FAM (methylierte DNA) bzw. HEX (nicht methylierte DNA) und am 3'-Ende mit dem Quencher BHQ-1 markiert (siehe
All probes are labeled in the examples 5'-FAM (methylated DNA) or HEX (unmethylated DNA) and at the 3 'end with the quencher BHQ-1 (see
Herstellung der Tröpfchen (Droplet-Generator [BioRad]):
- 20 µl Mastermix mit DNA-Probe
- + 70 µl Öl in entsprechende Cartridges (BioRad);
- Generierung von etwa 20.000 Öl/Emulsionströpfchen,
- davon 35 µl in die nachfolgende dPCR
- 20 μl master mix with DNA sample
- + 70 μl of oil in corresponding cartridges (BioRad);
- Generation of about 20,000 oil / emulsion droplets,
- thereof 35 μl into the following dPCR
Temperatur und Zeitschema für die dPCR mittels T100-PCR-Gerät (BioRad):
Messung der Fluoreszenzen in den Töpfchen:
Die Messung der Tröpfchenfluoreszenz erfolgte mittels QY100 (BioRad) entsprechend der Herstellerbeschreibung, das die gleichzeitige Bestimmung von mehreren Fluoreszenzen erlaubt oder einem alternativen Messgerät, das die gleichzeitige Bestimmung von mehreren Fluoreszenzen (mehr als 2 unterschiedliche Fluoreszenzfarbstoffe) ermöglicht.Measurement of fluorescence in the pots:
Droplet fluorescence was measured by QY100 (BioRad) according to the manufacturer's description, which allows the simultaneous determination of multiple fluorescences or an alternative Measuring device that allows the simultaneous determination of multiple fluorescences (more than 2 different fluorescent dyes).
Ausführungsbeispiel 1: Ergebnisse der EAST-dPCR-Untersuchungen von DNA-Proben aus Knochenmarkzellen und Blutleukozyten eines 8-jährigen männlichen Patienten mit einem B-ALL-Rezidiv
Wurden DNA-Proben aus einem Knochenmarkaspirat eines 8-jährigen Jungen mit einer B-ALL (K189-Probe) in einer duplexen ddPCR untersucht, d.h. unter Einsatz einer FAM-PLA2R1-3-Sonde (komplementär für vollständig methylierte DNA) und HEX-PLA2R1-0-Sonde (komplementär für vollständig nicht-methylierte DNA), so zeigte sich, dass die DNA hauptsächlich methyliert vorlag (
Im Vergleich dazu zeigte sich unter Einsatz der gleichen Sonden in der DNA der Blutleukozyten des gleichen Patienten, dass ebenfalls eine Subfraktion mit vergleichbarer Signalamplitude wie im Fall der DNA aus dem Knochenmark des Patienten vorkam (
Bei der Untersuchung der Proben mit den PLA2R1-2a-2c-Sonden zeigten sich zahlreiche FAM-positive Subfraktionen mit unterschiedlichen Fluoreszenzamplituden (
Bis auf die DNA-Probe aus den Blutleukozyten (E188), wo eine kleine Subfraktion wenig oberhalb der FAM-Signalamplitude der Negativtröpfchen (empty droplets) bei Verwendung der PLA2R1-1b-Sonde zu sehen war (
Ausgehend von der Beobachtung, dass i) FAM-Signale mit hoher Signalamplitude entstehen, wenn eine komplementäre Hybridisierung stattfindet und ii) ein Mismatching verbunden mit einer FAM-Signalgenerierung bei deutlich erniedrigter Signalamplitude nur eintritt, wenn ein einzelner Nukleotidunterschied, nicht aber ein zweifacher Nukleotidunterschied vorlag, ließen sich die Konstellationen ableiten, die in
Anhand dieser Konstellationen konnte der Schluss gezogen werden, dass bei Verwendung der PLA2R1-2c-Sonde es sich neben der komplementären PLA2R1-2c-Subfraction mit hoher Signalamplitude und der vollständig methylierten PLA2R1-3-Subfraktion (Signalamplitude knapp über der der empty droplets) bei der dritten Subfraktion um die PLA2R1-1a- und/oder PLA2R1-1c-Epiallele handeln muss, die auf Grund eines Mismatching mit der PLA2R1-2c-Sonde FAM-Signale entstehen ließen (
Entsprechend den möglichen Konstellationen ergibt sich weiterhin bei Verwendung der PLA2R1-3-Sonde, dass ein Mismatching dieser Sonde mit den PLA2R1-2a-2c-Epiallelen möglich ist und so zeigten sich in der DNA-Probe aus den Blutleukozyten des B-ALL-Patienten neben der vollständig methylierten DNA (PLA2R1-3-Epiallel) zwei weitere Subfraktionen mit erniedrigter FAM-Signalamplitude (
Ausführungsbeispiel 2: Ergebnisse der EAST-dPCR-Untersuchungen an DNA-Proben aus normalen Epithelzellen, benignen Hyperplasiezellen und malignen Zellen der ProstataEmbodiment 2: Results of EAST dPCR studies on DNA samples from normal epithelial cells, benign hyperplasia cells and malignant cells of the prostate
Um zu überprüfen, ob mit Hilfe der 8 Sonden auch in anderen DNA Proben in ähnlicher Weise Epiallelen identifiziert und quantifiziert werden können, wurden DNA von normalen und malignen Prostatazelllinien isoliert und untersucht. Hier zeigte sich, dass nur unter Einsatz der PLA2R1-3-Sonde in LNCaP-Zellen signifikante FAM-Signale nachzuweisen waren (
Bei Verwendung der PLA2R1-2c-Sonde zeigten sich - ähnlich dem Ergebnis für die Blutleukozyten des 8-jährigen Patienten (Probe E188) - neben der komplementären Fraktion für PLA2R1-2c (oberhalb der eingestellten thresholds-Grenze) zwei zusätzliche Subfraktionen mit unterschiedlicher Signalamplitude unterhalb der thresholds-Grenze (
Weiterhin ließen sich die bei Verwendung der PLA2R1-3-Sonde resultierenden 3 Subfraktionen anhand der Ergebnisse in den PC-3-Zellen eingrenzen. So zeigte sich in dieser Zelllinie neben der Fraktion der komplementären und damit vollständig methylierten DNA (
Ähnlich gute Wiederfindungsraten wie bei der E188-Probe nach Summation der PLA2R1-3- und PLA2R1-2a-2c-Epiallele im Vergleich zu den Gesamt-FAM-positiven Signalen bei Verwendung der PLA2R1-3-Sonde (PLA2R1-3w, siehe
Anhand der erhaltenen Ergebnisse konnte damit plausibel nachgewiesen werden, dass unter selektiven Reaktionsbedingungen in der dPCR (Annealingtemperatur in Abhängigkeit der verwendeten MgCl2-Konzentration) durch den Einsatz komplementärer Einzelsonden die 7 möglichen heterogen methylierten Epiallele unter Berücksichtigung von 3 selektiv ausgewählten CpG-Stellen des PLA2R1-Promoters sensitiv und spezifisch identifiziert und quantifiziert werden können. Die Ergebnisse für die einzelnen Epiallele in den DNA-Proben, die aus den Blutleukozyten, Knochenmarkzellen und Prostatazelllinien isoliert wurden, sind in
Sollen in Methylierungsuntersuchungen 4 oder 5 anstelle der 3 CpG-Stellen einbezogen werden, sind insgesamt 16 bzw. 32 einzelne Sonden erforderlich. Damit wäre eine relativ hohe Anzahl von Einzeluntersuchungen erforderlich. Da in Zukunft neue dPCR-Meßgeräte entwickelt und zur Verfügung gestellt werden, die mehr als 2 Fluoreszenzbereiche gleichzeitig bestimmen können, wie z.B. gegenwärtig Flowcytometriemessgeräte für Untersuchungen von zellulären Oberflächenstrukturen mit 5 bis 7 Fluoreszenzkanälen bzw. Fluoreszenzmikroskope mit bis zu 20 unterschiedlichen Fluoreszenzkanälen in klinisch-chemischen Laboratorien zum Einsatz kommen, sind in Zukunft anstelle der duplexen multiplexe dPCR denkbar, in denen neben FAM- und HEX/VIC-Fluorochromen weitere Fluoreszenzfarbstoffe für die Markierung der Sonden zum Einsatz kommen können.To include 4 or 5 instead of the 3 CpG sites in methylation studies, a total of 16 or 32 individual probes are required. This would require a relatively high number of individual examinations. As new dPCR gauges are developed and made available in the future, which can simultaneously detect more than 2 fluorescence regions, e.g. Current flow cytometry instruments for investigations of cellular surface structures with 5 to 7 fluorescence channels or fluorescence microscopes with up to 20 different fluorescence channels in clinical chemistry laboratories are used in the future instead of the duplex multiplex dPCR conceivable, in addition to FAM and HEX / VIC Fluorochromes other fluorescent dyes can be used for the labeling of the probes.
Auf diese Weise können mehrere Sets z.B. die aus jeweils 7 unterschiedlich fluoreszenzmarkierten Sonden für die heterogen methylierten Epiallele bestehen, hergestellt werden. In diesem Fall wären bei 4 CpG-Stellen die parallel untersucht werden sollen, 2 Sets mit jeweils 7 Sonden und ein Set mit 2 Sonden, bei 5 CpG-Stellen 4 Sets mit jeweils 7 Sonden und 1 Set mit 4 Sonden erforderlich. Dadurch würden sich die Kosten für die Bestimmung der 16 bzw. 32 Epiallelvarianten auf 3 bzw. 5 Ansätze für eine zu untersuchende Probe deutlich reduzieren, sodass auch hier ein hoher Probendurchsatz möglich wäre. Auf diese Weise kann die komplexe Zusammensetzung heterogen methylierter Epiallele bei vertretbaren Kosten und Laboraufwand bestimmt werden. Im Ergebnis ließen sich neben einem verbesserten Verständnis über die Mechanismen der Entstehung heterogen methylierter Epiallele neue Biomarker für eine verbesserte Differentialdiagnostik von benignen und malignen Erkrankungen finden, die Grundlage für eine verbesserte Diagnostik-Testentwicklung sein können.In this way, several sets can be produced, for example, each consisting of 7 differently fluorescently labeled probes for the heterogenously methylated epiallelic. In this case, 4 sets of CpG sites to be studied in parallel, 2 sets of 7 probes each and a set of 2 probes, 5 sets of CpG sites would require 4 sets of 7 probes each and 1 set of 4 probes. This would significantly reduce the costs for determining the 16 or 32 epiallelic variants to 3 or 5 approaches for a sample to be examined, so that a high sample throughput would also be possible here. In this way, the complex composition of heterogenous methylated epiallele can be determined at a reasonable cost and laboratory effort. As a result, in addition to an improved understanding of the mechanisms of Emergence of heterogenous methylated epialles find new biomarkers for improved differential diagnosis of benign and malignant diseases, which may be the basis for improved diagnostic test development.
Ausführungsbeispiel 3: Ergebnisse der MS-HRM-Untersuchungen von DNA-Proben aus Blutleukozyten, Knochenmarkszellen und normalen Epithelzellen, benignen Hyperplasiezellen und malignen Zelllinien der Prostata
Die MS-HRM-Untersuchungen (herkömmliches Verfahren gemäß Stand der Technik) der DNA-Proben, die aus dem Knochenmark eines 8-jährigen Patienten mit B-ALL isoliert wurde (Probe K189), zeigten eine nahezu vollständig methylierte DNA und nur einen geringen Anteil an nicht-methylierter DNA (
Ähnliches traf auf die Untersuchung der Prostatazelllinien mittels der MS-HRM-Technik (herkömmliches Verfahren gemäß Stand der Technik) zu. So wies die DNA der normalen PrEC-Zellen ein deckungsgleiches Schmelzkurvenprofil mit dem 0%-DNA-Standard auf (
Um in der Erfindung heterogen methylierte Epiallele des PLA2R1-Promotors unter Berücksichtigung einer weiteren CpG-Stelle (z.B. Position 3: -558 bp vom TSS des PLA2R1-Promotors,
Tabelle 1: Prozentuale Verteilung der heterogen methylierten Epiallele (abs./%: relative Anteil aller 8 Epiallele; rel./%: relative Anteil der 7 methylierten Epiallele) in den DNA-Proben aus peripherem Blut (E188) und Knochenmark (K189) eines 8-jährigen männlichen Patienten mit einem B-ALL-Rezidiv. Nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA wurden die Proben für 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz von 8 fluoreszenzmarkierten Sonden PLA2R1-1a - PLA2R1-3 (deren Sequenzen in der Tabelle in
Tabelle 2: Wiederfindungsraten (Mittelwerte ± Standarderrors in %) nach Summation der Kopien für vollständig methylierte PLA2R1-3-Epiallele mit den Kopien an den Epiallelen PLA2R1-2a-2c allein und in Kombination mit den Kopien der Epiallele PLA2R1-1a-1c im Verhältnis zu den Kopien, die mit Hilfe der PLA2R1-3-Sonde und der entsprechenden cut-off bzw. thresholds-Einstellung für alle FAM-positiven Signale (wie für PLA2R1-3w in
Tabelle 3: Prozentuale Häufigkeit der heterogen methylierten Epiallele im Verhältnis zur Gesamt-DNA (fractional abundance in %) in den DNA-Proben aus peripherem Blut (E188) und Knochenmark (K189) eines 8-jährigen männlichen Patienten mit einem B-ALL-Rezidiv. Nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA wurden die Proben für 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz von 8 fluoreszenzmarkierten Sonden PLA2R1-1a - 3 (deren Sequenzen in der Tabelle in
Tabelle 4: Prozentuale Verteilung der heterogen methylierten Epiallele (abs./ %: relative Anteil aller Epiallele bezogen auf die Gesamtanzahl der 8 Epiallele; rel./ %: relative Anteil der methylierten Epiallele bezogen auf die Summe aller methylierten Epiallele) in den DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC), benigner Prostatahyperplasiezelllinie (BPH-1) und den malignen LNCaP, PC-3 und DU-145 Prostatazelllinien. Nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA wurden die Proben für 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz von 8 fluoreszenzmarkierten Sonden PLA2R1-1a - PLA2R1-3 (deren Sequenzen in der Tabelle in
Tabelle 5: Prozentuale Häufigkeit der heterogen methylierten Epiallele im Verhältnis zur Gesamt-DNA (fractional abundance in %) in den DNA-Proben aus normalen Epithelzellen der Prostata (PrEC), benigner Prostatahyperplasiezelllinie (BPH-1) und den malignen LNCaP, PC-3 und DU-145 Prostatazelllinien. Nach Isolierung und Bisulfitmodifizierung der genomischen DNA wurden die Proben für 40 Zyklen in der ddPCR unter Einsatz von 8 fluoreszenzmarkierten Sonden PLA2R1-1a - PLA2R1-3 (deren Sequenzen in der Tabelle in
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
-
[1]
Mikeska T, Candiloro IL, DobrovicA. Epigenomics. 2010; 2:561-73 Mikeska T, Candiloro IL, Dobrovica. Epigenomics. 2010; 2: 561-73 -
[2]
Candiloro IL, Mikeska T, Dobrovic A. Methods Mol Biol. 2011; 791: 55-71 Candiloro II, Mikeska T, Dobrovic A. Methods Mol Biol. 2011; 791: 55-71 -
[3]
Candiloro IL, Mikeska T, Hokland P, Dobrovic A., Epigenetics & Chromatin 2008; 1: 7 Candiloro II, Mikeska T, Hokland P, Dobrovic A., Epigenetics & Chromatin 2008; 1: 7 -
[4]
Ehrich M, Nelson MR, Stanssens P, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2005; 102:15785-90 Ehrich M, Nelson MR, Stanssens P, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2005; 102: 15785-90 -
[5]
Palanisamy R, Connolly AR, Trau M. Anal Chem. 2011; 83: 2631-7 Palanisamy R, Connolly AR, Trau M. Anal Chem. 2011; 83: 2631-7 -
[6]
Wee EJ, Rauf S, Shiddiky MJ, Dobrovic A, Trau M. Clin Chem. 2015; 61: 163-71 Wee EJ, Rauf S, Shiddiky MJ, Dobrovic A, Trau M. Clin Chem. 2015; 61: 163-71 -
[7]
Sykes PJ, Neoh SH, Brisco MJ, Highes E, Condon J, Morley AA. Biotechniques. 1992; 13: 444-9 Sykes PJ, Neoh SH, Brisco MJ, High E, Condon J, Morley AA. Biotechniques. 1992; 13: 444-9 -
[8]
Tombal B. EurUrol. 2012;62:997-8 Tombal B. EurUrol. 2012; 62: 997-8 -
[9]
Tombal B. Eur Urology Suppl. 2006; 5:511-513 Tombal B. Eur Urology Suppl. 2006; 5: 511-513 -
[10]
Hubbard RA. Annals of Internal Medicine. 2011; 155: 481-92 Hubbard RA. Annals of Internal Medicine. 2011; 155: 481-92 -
[11]
Szyf M. Epigenomics. 2012; 4:13-4 Szyf M. Epigenomics. 2012; 4: 13-4
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017214449.1A DE102017214449B4 (en) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017214449.1A DE102017214449B4 (en) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017214449A1 DE102017214449A1 (en) | 2019-02-21 |
DE102017214449B4 true DE102017214449B4 (en) | 2019-03-07 |
Family
ID=65235217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017214449.1A Active DE102017214449B4 (en) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017214449B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112501287B (en) * | 2021-01-14 | 2022-06-28 | 中南大学湘雅二医院 | DNA methylation marker of psoriatic arthritis, diagnostic reagent and application thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110301050A1 (en) | 2010-03-22 | 2011-12-08 | Pfeifer Gerd P | Dna hypermethylation brain cancer markers |
WO2012007462A1 (en) | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Technische Universität Dresden | Means and method for the diagnostics, prognosis and the therapy control of tumour diseases |
US20130022974A1 (en) | 2011-06-17 | 2013-01-24 | The Regents Of The University Of Michigan | Dna methylation profiles in cancer |
WO2013064163A1 (en) | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Academisch Medisch Centrum | Methylation markers for colorectal cancer |
DE102015226843B3 (en) * | 2015-12-30 | 2017-04-27 | Technische Universität Dresden | Method and means for the diagnosis of tumors |
-
2017
- 2017-08-18 DE DE102017214449.1A patent/DE102017214449B4/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110301050A1 (en) | 2010-03-22 | 2011-12-08 | Pfeifer Gerd P | Dna hypermethylation brain cancer markers |
WO2012007462A1 (en) | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Technische Universität Dresden | Means and method for the diagnostics, prognosis and the therapy control of tumour diseases |
US20130022974A1 (en) | 2011-06-17 | 2013-01-24 | The Regents Of The University Of Michigan | Dna methylation profiles in cancer |
WO2013064163A1 (en) | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Academisch Medisch Centrum | Methylation markers for colorectal cancer |
DE102015226843B3 (en) * | 2015-12-30 | 2017-04-27 | Technische Universität Dresden | Method and means for the diagnosis of tumors |
Non-Patent Citations (11)
Title |
---|
Candiloro IL, Mikeska T, Dobrovic A. Methods Mol Biol. 2011; 791: 55-71 |
Candiloro IL, Mikeska T, Hokland P, Dobrovic A., Epigenetics & Chromatin 2008; 1: 7 |
Ehrich M, Nelson MR, Stanssens P, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2005; 102:15785-90 |
Hubbard RA. Annals of Internal Medicine. 2011; 155: 481-92 |
Mikeska T, Candiloro IL, DobrovicA. Epigenomics. 2010; 2:561-73 |
Palanisamy R, Connolly AR, Trau M. Anal Chem. 2011; 83: 2631-7 |
Sykes PJ, Neoh SH, Brisco MJ, Highes E, Condon J, Morley AA. Biotechniques. 1992; 13: 444-9 |
Szyf M. Epigenomics. 2012; 4:13-4 |
Tombal B. Eur Urology Suppl. 2006; 5:511-513 |
Tombal B. EurUrol. 2012;62:997-8 |
Wee EJ, Rauf S, Shiddiky MJ, Dobrovic A, Trau M. Clin Chem. 2015; 61: 163-71 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017214449A1 (en) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60226271T2 (en) | METHOD FOR DETECTING PROSTATE CANCER | |
DE60030281T2 (en) | METHODS OF IMPROVING THE SENSITIVITY AND SPECIFICITY OF SCREENING PROCEDURES FOR CANCER AND CANCER PREPARATIONS | |
DE102016005947B3 (en) | A method for estimating the prognosis and predicting the response to immunotherapy of patients with malignant diseases | |
US20190136330A1 (en) | Method for screening cancer | |
CN104762408B (en) | Detect the kit and its detection method of EGFR genetic mutation | |
DE102015009187B3 (en) | Method for determining a mutation in genomic DNA, use of the method and kit for carrying out the method | |
CN107847515A (en) | Solid tumor methylates mark and application thereof | |
Daugaard et al. | The influence of DNA degradation in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue on locus-specific methylation assessment by MS-HRM | |
DE69632252T2 (en) | METHOD FOR DETECTING CLONAL POPULATIONS OF TRANSFORMED CELLS IN A GENOMICALLY HETEROGENIC CELLULAR SAMPLE | |
Moskalev et al. | GHSR DNA hypermethylation is a common epigenetic alteration of high diagnostic value in a broad spectrum of cancers | |
CN111235238A (en) | DNA methylation detection method and related application | |
KR20210044159A (en) | Composition for diagnosing liver cancer using CpG methylation status of specific gene and uses thereof | |
EP3397773B1 (en) | Method and means for diagnosing tumors | |
CN113846167A (en) | Molecular marker detection kit for primary liver cancer, nucleic acid composition and application | |
DE102015226843B3 (en) | Method and means for the diagnosis of tumors | |
DE102017214449B4 (en) | Method and means for the diagnosis of tumors by detection and quantification of heterogeneously methylated epialleles | |
KR102472257B1 (en) | Composition for diagnosing colorectal cancer or adenoma using CpG methylation status of LINC01798 gene and uses thereof | |
KR102637032B1 (en) | Composition for diagnosing bladder cancer using CpG methylation status of specific gene and uses thereof | |
WO2017167034A1 (en) | Bladder cancer detection method and kit | |
DE102021127535B3 (en) | Method and kit for diagnosing tumors | |
EP2935621B1 (en) | Method for determining the degree of dna methylation | |
CN111100930B (en) | Grading model for detecting benign and malignant degree of pancreatic tumor and application thereof | |
CN110890128B (en) | Grading model for detecting benign and malignant degree of skin tumor and application thereof | |
DE10392538T5 (en) | Method for the analysis of methylated nucleic acids | |
DE60316464T2 (en) | NEW REAL-TIME RT-PCR METHOD FOR SENSITIVELY DETECTING MULTIPLE MAGE GEN TRANSCRIPTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |