RU2528870C2 - Aptamer specific to human tumour lung tissues - Google Patents

Aptamer specific to human tumour lung tissues Download PDF

Info

Publication number
RU2528870C2
RU2528870C2 RU2012147071/10A RU2012147071A RU2528870C2 RU 2528870 C2 RU2528870 C2 RU 2528870C2 RU 2012147071/10 A RU2012147071/10 A RU 2012147071/10A RU 2012147071 A RU2012147071 A RU 2012147071A RU 2528870 C2 RU2528870 C2 RU 2528870C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aptamers
lung
lung cancer
selection
cells
Prior art date
Application number
RU2012147071/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012147071A (en
Inventor
Ольга Сергеевна Коловская
Галина Сергеевна Замай
Татьяна Николаевна Замай
Анна Сергеевна Замай
Алла Борисовна Салмина
Алексей Васильевич Крат
Виктор Константинович Бельтюков
Дмитрий Владимирович Попов
Андрей Арсеньевич Модестов
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясе
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясе filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясе
Priority to RU2012147071/10A priority Critical patent/RU2528870C2/en
Publication of RU2012147071A publication Critical patent/RU2012147071A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2528870C2 publication Critical patent/RU2528870C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to biotechnology, more specifically to detecting lung cancer by means of an aptamer and can be used in diagnostics. The aptamers are prepared by selection involving alternating rounds of positive selection of the aptamers to minced human tumour lung tissues sampled from oncological patients after the operation and of negative selection to healthy lung tissues and healthy whole blood to determine a pool of the highest-affinity aptamers to be cloned, sequenced and analysed for a binding specificity to tumour lung cells.
EFFECT: prepared aptamers possess high sensitivity to tumour debris and circulating tumour cells in peripheral blood of the patient suffering lung cancer that enables more effective diagnosis of human lung cancer.
3 cl, 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к диагностике онкологических заболеваний, в частности к выявлению рака легкого с помощью аптамеров.The invention relates to the diagnosis of cancer, in particular to the detection of lung cancer using aptamers.

Среди всех видов онкозаболеваний рак легкого является наиболее распространенной формой злокачественных новообразований. Он затрагивает более миллиона людей по всему миру и составляет около 25% всех смертей от рака (Е.В. Артамонова. Основные достижения в биологии, скрининге, диагностике и лечении немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ). Практическая онкология. - 2011. - Т.12. - №1. - С.26-35; Sunil К. Arya, Shekhar Bhansali. Lung Cancer and Its Early Detection Using Biomarker-Based Biosensors. Chem. Rev. - 2011. - V.111. - P.6783-6809).Among all types of oncological diseases, lung cancer is the most common form of malignant neoplasms. It affects more than a million people worldwide and accounts for about 25% of all cancer deaths (E.V. Artamonova. Major achievements in biology, screening, diagnosis and treatment of non-small cell lung cancer (NSCLC). Practical Oncology. - 2011. - T. 12. - No. 1. - P.26-35; Sunil K. Arya, Shekhar Bhansali. Lung Cancer and Its Early Detection Using Biomarker-Based Biosensors. Chem. Rev. - 2011. - V.111. - P.6783- 6809).

Относительная пятилетняя выживаемость пациентов при раке легкого очень низка, она составляет 13-15% для развитых стран (Francesco Paolo Fiorentino, Marcella Macaluso, Fabrizio Miranda, Micaela Montanari, Antonio Russo, Luigi Bagella, Antonio Giordano. CTCF and BORIS Regulate Rb2/p130 Gene Transcription: A Novel Mechanism and a New Paradigm for Understanding the Biology of Lung Cancer. Molecular cancer research. - 2011. - V.9. - P.225-233; B.E. Шевченко, H.E. Арноцкая, О.П. Трифонова, A.C. Дашкевич, B.A. Юрченко, Д.Г. Заридзе. Профилирование низкомолекулярного протеома плазмы крови для обнаружения потенциальных маркеров рака легкого. Масс-спектрометрия. - 2007. - Т.4. - №4. - С.245-253) и 9% - для развивающихся (Е.В. Левченко. Скрининг рака легкого. Практическая онкология. - 2010. - T.11. - №2. - С.88-95).The relative five-year survival of patients with lung cancer is very low, it is 13-15% for developed countries (Francesco Paolo Fiorentino, Marcella Macaluso, Fabrizio Miranda, Micaela Montanari, Antonio Russo, Luigi Bagella, Antonio Giordano. CTCF and BORIS Regulate Rb2 / p130 Gene Transcription: A Novel Mechanism and a New Paradigm for Understanding the Biology of Lung Cancer. Molecular cancer research. - 2011. - V.9. - P.225-233; BE Shevchenko, HE Arnotskaya, O.P. Trifonova, AC Dashkevich , BA Yurchenko, DG Zaridze, Profiling of a low molecular weight plasma proteome for the detection of potential markers of lung cancer, Mass spectrometry. - 2007. - T.4. - No. 4. - S.245-253) and 9% for developing I (EV Levchenko. Screening for lung cancer. Practical oncology. - 2010. - T.11. - No. 2. - P.88-95).

Однако несмотря на разнообразие существующих методов диагностики выявляемость больных с I-II стадиями рака легкого составляет 26,5%, а больных с III-IV стадиями - около 66,4%. При этом 5-летняя выживаемость после лечения I стадии РЛ соответствует 70%, а IV стадии - менее 5% (Чиссов В.И., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению России в 2009 году. - М.: ФГУ «МНИОИ им. П.А. Герцена Росмедтехнологий». - 2010. - 196 с.).However, despite the variety of existing diagnostic methods, the detection rate of patients with stages I-II of lung cancer is 26.5%, and patients with stages III-IV are about 66.4%. Moreover, 5-year survival after treatment of stage I of RL corresponds to 70%, and stage IV - less than 5% (Chissov V.I., Starinsky V.V., Petrova G.V. Oncological care for the population of Russia in 2009. M.: Federal State Institution “Moscow Scientific Research Institute named after PA Herzen of Rosmedtehnologii.” - 2010. - 196 p.).

Наиболее распространенными гистологическими типами рака легкого по классификации ВОЗ являются плоскоклеточный рак легкого, аденокарцинома и мелкоклеточный рак легкого.The most common histological types of lung cancer according to the WHO classification are squamous cell carcinoma of the lung, adenocarcinoma and small cell carcinoma of the lung.

Для клинической диагностики онкозаболеваний могут использоваться аптамеры, одноцепочечные ДНК-олигонуклеотиды, которые благодаря уникальным конформациям и пространственному расположению зарядов имеют высокую специфичность и сродство к заданным мишеням. Кроме того, аптамеры обладают пикомолярным уровнем чувствительности, поэтому могут использоваться для диагностики ранних стадий развития заболеваний.For the clinical diagnosis of cancer, aptamers, single-stranded DNA oligonucleotides can be used, which, due to their unique conformations and spatial arrangement of charges, have high specificity and affinity for given targets. In addition, aptamers have a picomolar level of sensitivity, and therefore can be used to diagnose the early stages of the development of diseases.

Потенциальную возможность применения аптамеров для детекции мелкоклеточного рака легкого продемонстрировал Weihong Tan et at. (Hui William Chen, Colin D. Medley, Kwame Sefah, Dihua Shangguan, Zhiwen Tang, Ling Meng, Josh E. Smith, and Weihong Tan. Molecular Recognition of Small-Cell Lung Cancer Cells Using Aptamers. ChemMedChem. 2008). Описанные аптамеры были получены методом cell-SELEX к клеточным культурам мелкоклеточного рака легкого (МРЛ). Для доказательства возможности использования выбранных аптамеров в клинической практике клетки из культуры МРЛ смешивались с образцами цельной крови человека с последующим исследованием образца с помощью проточной цитометрии.The potential use of aptamers for the detection of small cell lung cancer was demonstrated by Weihong Tan et at. (Hui William Chen, Colin D. Medley, Kwame Sefah, Dihua Shangguan, Zhiwen Tang, Ling Meng, Josh E. Smith, and Weihong Tan. Molecular Recognition of Small-Cell Lung Cancer Cells Using Aptamers. ChemMedChem. 2008). The described aptamers were obtained by cell-SELEX method for cell cultures of small cell lung cancer (MRL). To prove the possibility of using the selected aptamers in clinical practice, cells from the MRL culture were mixed with human whole blood samples, followed by examination of the sample using flow cytometry.

Известны изобретения, в которых описаны способы выявления рака легкого с помощью аптамеров, подобранных к рекомбинантными поверхностным белкам или клеточным культурам рака легкого.Known inventions that describe methods for detecting lung cancer using aptamers selected for recombinant surface proteins or cell cultures of lung cancer.

Так, известен способ диагностики рака легкого человека, а также профилактики и лечения рака легкого с помощью иммуногенных пептидов (WO 2004015390 А2, C07K 14/47, G01N 33/574, 2004.02.19), по которому пять целевых белков экспрессируются разными типами тканей рака легкого. В качестве агентов, связывающихся с описанными белками, могут быть использованы аптамеры.Thus, there is a method for the diagnosis of human lung cancer, as well as the prevention and treatment of lung cancer using immunogenic peptides (WO 2004015390 A2, C07K 14/47, G01N 33/574, 2004.02.19), in which five target proteins are expressed by different types of cancer tissues lung. Aptamers can be used as agents that bind to the described proteins.

Известен способ выявления и дифференцировки различных подтипов немелкоклеточного рака легкого (CN 101538570, C12N 15/10, C12N 15/11, 2009.09.23), заключающийся в подборе аптамеров к поверхностным маркерам различных типов немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ). Аптамеры, связываясь с маркерами разных гистологических типов немелкоклеточного рака легкого, позволяют проводить их дифференцировку. Описанный в изобретении способ позволяет осуществлять раннюю диагностику НМРЛ, а также проводить более точное генотипирование.A known method for the detection and differentiation of various subtypes of non-small cell lung cancer (CN 101538570, C12N 15/10, C12N 15/11, 2009.09.23), which consists in the selection of aptamers to surface markers of various types of non-small cell lung cancer (NSCLC). Aptamers, binding to markers of different histological types of non-small cell lung cancer, allow their differentiation. The method described in the invention allows early diagnosis of NSCLC, as well as more accurate genotyping.

Аптамеры, используемые в диагностике рака в описанных выше способах, были подобраны к рекомбинантым белкам. Поскольку конформации рекомбинантных (очищеных) и нативных (находящихся на клеточной мембране) белков могут значительно различаться, специфичность выявления рака легкого с помощью таких аптамеров может быть недостаточно высока.The aptamers used in the diagnosis of cancer in the methods described above were matched to recombinant proteins. Since the conformations of recombinant (purified) and native (located on the cell membrane) proteins can vary significantly, the specificity of detection of lung cancer using such aptamers may not be high enough.

Известен способ диагностики мелкоклеточного рака легких (US 2009239762 А1, С07Н 21/04, C12Q 1/68, 2009.09.24), по которому аптамеры подбирали к клеточным культурам МРЛ методом cell-SELEX. Полученные аптамеры обладали способностью с высоким сродством связываться с тканями МРЛ. При смешивании культур различных гистологических типов рака легкого клетки культур МРЛ экстрагировались из смеси с помощью аптамеров, связанных с магнитными и флуоресцентными частицами.A known method for the diagnosis of small cell lung cancer (US 2009239762 A1, C07H 21/04, C12Q 1/68, 2009.09.24), according to which aptamers were selected for cell cultures of MRL by cell-SELEX. The obtained aptamers had the ability to bind to the tissues of MRL with high affinity. When cultures of various histological types of lung cancer were mixed, the cells of MRL cultures were extracted from the mixture using aptamers associated with magnetic and fluorescent particles.

Способ выявления рака легкого с помощью аптамеров, подобранных к клеточным культурам, является более чувствительным по сравнению со способами, в которых аптамеры подбирали к рекомбинантным белкам, поскольку аптамеры, подобранные к целым клеткам, являются более специфичными к нативным клеточным рецепторам и, кроме того, могут связываться с большим количеством мишеней на поверхности клетки. Однако растущие в культуре клетки могут трансформироваться и отличаться от опухолевых клеток, растущих в организме, вследствие разного микроокружения, что может давать ложноотрицательные результаты при выявлении циркулирующих клеток в образцах крови. Кроме того, поскольку описанные аптамеры не являются специфичными к продуктам распада опухоли и многим внутриклеточным мишеням, то с их помощью можно выявлять лишь циркулирующие раковые клетки. Вследствие этого чувствительность методов выявления онкозаболеваний с помощью аптамеров к целым клеткам будет недостаточно высока.The method for detecting lung cancer using aptamers selected for cell cultures is more sensitive than the methods in which aptamers were selected for recombinant proteins, since aptamers selected for whole cells are more specific for native cell receptors and, in addition, can contact with a large number of targets on the surface of the cell. However, cells growing in culture can transform and differ from tumor cells growing in the body due to different microenvironments, which can give false negative results in detecting circulating cells in blood samples. In addition, since the described aptamers are not specific to the decay products of the tumor and many intracellular targets, only circulating cancer cells can be detected with their help. As a result, the sensitivity of cancer detection methods using aptamers to whole cells will not be high enough.

Задачей настоящего изобретения является селекция аптамеров, которые позволят с высокой чувствительностью выявлять продукты распада опухоли и циркулирующие раковые клетки в периферической крови больных раком легкого наиболее распространенных гистологических типов (плоскоклеточный рак легкого, железистая карцинома, мелкоклеточный рак легкого).The present invention is the selection of aptamers, which will allow with high sensitivity to identify the decay products of the tumor and circulating cancer cells in the peripheral blood of patients with lung cancer of the most common histological types (squamous lung cancer, glandular carcinoma, small cell lung cancer).

Поставленная задача решается тем, что аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека, полученный в результате селекции аптамеров, согласно изобретению получен в процессе селекции, включающей чередование раундов позитивной селекции аптамеров к измельченным опухолевым тканям легкого человека, забиравшимся после операции у онкологических больных, и негативной селекции к здоровым тканям легкого и цельной крови здоровых людей, с выявлением пула аптамеров с наибольшей аффинностью, его клонирования, секвенирования, проверки на специфичность связывания с опухолевыми клетками легкого, имеет установленную нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34.The problem is solved in that the aptamer specific for tumor tissue of the human lung, obtained as a result of selection of aptamers, according to the invention, was obtained in the selection process, including the alternation of rounds of positive selection of aptamers to the crushed tumor tissues of the human lung, which were taken from cancer patients after surgery and negative selection for healthy tissues of the lungs and whole blood of healthy people, with the identification of the pool of aptamers with the highest affinity, its cloning, sequencing, checking for the specificity of binding to lung tumor cells has an established nucleotide sequence selected from SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34.

Пул аптамеров с наибольшей аффинностью к заданным мишеням, полученный в одном из раундов селекции, может быть выявлен с помощью проточной цитометрии.The pool of aptamers with the highest affinity for given targets, obtained in one of the selection rounds, can be detected using flow cytometry.

Аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека, обладающий наибольшей аффинностью, характеризуется установленной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5.The aptamer specific for human lung tumor tissues, having the highest affinity, is characterized by an established nucleotide sequence selected from SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5.

Технический результат изобретения выражается в более высокой специфичности полученных аптамеров к опухолевым тканям легкого человека за счет возможности выявления олухолеспецифичных мишеней в клинических образцах больных раком легкого.The technical result of the invention is expressed in the higher specificity of the obtained aptamers to the tumor tissues of the human lung due to the possibility of detecting oleum-specific targets in clinical samples of patients with lung cancer.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами. На фиг.1 показаны гистограммы сравнения аффинности исходной библиотеки одноцепочечных ДНК-олигонуклеотидов и полученного в ходе селекции пула аптамеров к опухолевым клеткам легкого. Цифрой 1 на фиг.1 отмечена гистограмма интактных клеток, цифрой 2 - гистограмма клеток рака легкого с библиотекой аптамеров, цифрой 3 - гистограмма клеток рака легкого с пулом аптамеров 10 раунда селекции. На фиг.2 представлены образцы периферической крови людей, анализ которой проведен с помощью аптамеров, имеющих наибольшую аффинность к опухолевым клеткам легкого. На виде А. фиг.2 представлен образец периферической крови больного раком легкого, проинкубированной с аптамерами, мечеными флуоресцентной меткой; на виде В показан образец периферической крови здорового человека, проинкубированной с аптамерами, мечеными флуоресцентной меткой; на виде С представлен образец периферической крови больного раком почек, проинкубированной с аптамерами, мечеными флуоресцентной меткой.The invention is illustrated in graphic materials. Figure 1 shows a histogram comparing the affinity of the original library of single-stranded DNA oligonucleotides and obtained during the selection of the pool of aptamers to tumor lung cells. The number 1 in figure 1 shows the histogram of intact cells, the number 2 - the histogram of lung cancer cells with a library of aptamers, the number 3 - the histogram of lung cancer cells with a pool of aptamers of 10 round selection. Figure 2 presents samples of human peripheral blood, the analysis of which was carried out using aptamers having the highest affinity for lung tumor cells. In the form A. figure 2 presents a sample of the peripheral blood of a patient with lung cancer incubated with aptamers labeled with a fluorescent label; Figure B shows a sample of the peripheral blood of a healthy person incubated with aptamers labeled with a fluorescent label; Figure C shows a peripheral blood sample of a patient with kidney cancer incubated with aptamers labeled with a fluorescent label.

При осуществлении подбора аптамеров к опухолевым тканям наиболее распространенных гистологических типов рака легкого человека использовалась технология SELEX с чередованием позитивной и негативной селекции (Ellington. A.D. and Szostak. J.W. (1990) In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands. Nature 346, 818-822).When selecting aptamers for tumor tissues of the most common histological types of lung cancer, SELEX technology was used with alternating positive and negative selection (Ellington. AD and Szostak. JW (1990) In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands. Nature 346, 818- 822).

Позитивная селекция аптамеров проводилась к опухолевым тканям легкого человека, забиравшимся после операции онкологических больных. Негативная селекция проводились к здоровым тканям легкого и цельной крови здоровых людей.Positive selection of aptamers was carried out to the tumor tissues of the lung of a person who climbed after the operation of cancer patients. Negative selection was carried out to healthy tissues of the lungs and whole blood of healthy people.

Ткань измельчали с помощью скальпеля с целью увеличения количества сайтов для связывания аптамеров. Мишенями для подбора аптамеров являлись целые клетки, некротические клетки, продукты распада опухоли, высвобожденные белки и внутриклеточное содержимое.The tissue was crushed with a scalpel in order to increase the number of aptamer binding sites. The targets for the selection of aptamers were whole cells, necrotic cells, tumor decay products, released proteins, and intracellular contents.

Селекция аптамеров проводилась на протяжении 13 раундов селекции с использованием библиотеки одноцепочечных ДНК-олигонуклеотидов. В результате селекции были получены аптамеры, специфичные к опухолевым тканям легкого.Aptamers were selected for 13 rounds of selection using a library of single-stranded DNA oligonucleotides. As a result of selection, aptamers specific to lung tumor tissues were obtained.

В процессе селекции аффинность аптамеров к мишеням увеличивается до определенного раунда селекции, после чего остается постоянной либо может уменьшаться. Поэтому для проведения дальнейших исследований был выбран пул аптамеров с наибольшей аффинностью к заданным мишеням, полученный в ходе одного из раундов селекции. Для выявления наиболее аффинного пула аптамеров, полученного в результате селекции, использовали метод проточной цитометрии. Флуоресценцию исследуемых пулов аптамеров, связавшихся с мишенью, определяли на проточном цитометре FC-500 (Beckman Coulter Inc.. USA). Результаты проточной цитометрии показали, что наибольшей аффинностью к опухолевой ткани легкого человека обладают аптамеры 10 раунда селекции.In the process of selection, the affinity of aptamers for targets increases to a certain round of selection, after which it remains constant or may decrease. Therefore, for further research, the aptamer pool with the highest affinity for the given targets was obtained during one of the selection rounds. To identify the most affinity aptamer pool obtained as a result of selection, the method of flow cytometry was used. The fluorescence of the studied aptamer pools bound to the target was determined using an FC-500 flow cytometer (Beckman Coulter Inc .. USA). The results of flow cytometry showed that the aptamers of the 10th round of selection have the highest affinity for the tumor tissue of a human lung.

Из гистограмм, приведенных на фиг.1, видно, что уровень флуоресценции аптамеров, проинкубированных с опухолевыми клетками легкого, выше уровней флуоресценции библиотеки одноцепочечных ДНК-олигонуклеотидов, проинкубированной с клетками рака легкого и интактных клеток рака легкого, что свидетельствует о специфичности связывания аптамеров 10 раунда селекции с опухолевыми клетками легкого.From the histograms shown in FIG. 1, it is seen that the fluorescence level of aptamers incubated with lung tumor cells is higher than the fluorescence levels of a single-stranded DNA oligonucleotide library incubated with lung cancer cells and intact lung cancer cells, which indicates the specificity of binding of round 10 aptamers selection with lung tumor cells.

Пул аптамеров 10 раунда селекции клонировали с помощью набора «M13mp18 Perfectly Blunt Cloning Kit» (Novagen, Gemany) и секвенировали с целью определения искомых последовательностей аптамеров. Аптамеры были химически синтезированы. В результате было получено 34 уникальных аптамеров, связывающихся с опухолевыми тканями легкого человека, представленных как SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34. Каждый из синтезированных аптамеров проверяли на специфичность связывания с опухолевыми клетками легкого.The 10-round selection aptamer pool was cloned using the M13mp18 Perfectly Blunt Cloning Kit (Novagen, Gemany) and sequenced to determine the desired aptamer sequences. Aptamers were chemically synthesized. As a result, 34 unique aptamers binding to human lung tumor tissues were obtained, represented as SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34. Each of the synthesized aptamers was tested for binding specificity to lung tumor cells.

Специфичность аптамеров к опухолевым клеткам легкого человека проверяли с помощью проточного цитометра. Для этого клетки рака легкого инкубировали в течение 15 минут с маскирующей РНК из дрожжей (конечная концентрация 0,1 мг/мл) для уменьшения неспецифического связывания, после чего в инкубационную смесь добавляли аптамеры с флуоресцентной меткой FAM и инкубировали еще 30 минут при комнатной температуре, анализ связывания аптамеров проводили с помощью проточного цитометра. В результате было выявлено 5 наиболее специфичных последовательностей к опухолевыми тканям легкого, представленных как SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5.The specificity of aptamers to tumor cells of a human lung was checked using a flow cytometer. For this, lung cancer cells were incubated for 15 minutes with masking RNA from yeast (final concentration 0.1 mg / ml) to reduce non-specific binding, after which aptamers with a fluorescent label FAM were added to the incubation mixture and incubated for another 30 minutes at room temperature. Aptamer binding analysis was performed using a flow cytometer. As a result, the 5 most specific sequences for lung tumor tissues were identified, presented as SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5.

Пример 1. Для доказательства возможности потенциального использования аптамеров для выявления рака легкого человека по анализу образцов периферической крови больных был использован метод проточной цитометрии.Example 1. To prove the potential use of aptamers for the detection of human lung cancer by analysis of peripheral blood samples of patients, the method of flow cytometry was used.

Для выявления продуктов распада опухоли и циркулирующих раковых клеток в образцах крови были использованы следующие реактивы.The following reagents were used to identify the decay products of the tumor and circulating cancer cells in blood samples.

1. ДНК-аптамеры, специфичные к тканям рака легкого человека, меченые флуоресцентной меткой FAM.1. DNA aptamers specific for human lung cancer tissues, labeled with a fluorescent FAM tag.

2. Лизируюший раствор OptiLyse.2. Lysing solution OptiLyse.

3. Фосфатный буфер с Са2+ и Mg2+.3. Phosphate buffer with Ca 2+ and Mg 2+ .

4. Маскирующая дрожжевая РНК.4. Masking yeast RNA.

Для осуществления примера были использованы следующие образцы периферической крови людей, забиравшейся из вены с добавлением антикоагулянта.The following peripheral blood samples of people taken from a vein with the addition of an anticoagulant were used to implement the example.

1. Образец периферической крови больного раком легкого.1. A sample of the peripheral blood of a patient with lung cancer.

2. Образец периферической крови здорового человека.2. A sample of the peripheral blood of a healthy person.

3. Образец периферической крови больного раком почек.3. A sample of the peripheral blood of a patient with kidney cancer.

Образцы крови инкубировали с маскирующей дрожжевой РНК в течение 15 минут при комнатной температуре. Затем к образцам были добавлены синтетические аптамеры, выбранные из SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5, меченых флуоресцентной меткой, после чего образец инкубировали в течение еще 20 минут в темном месте. Затрудняющие анализ эритроциты, находящиеся в образце, были разрушены с помощью лизируюшего раствора. Образец был доведен до 300 мкл фосфатным буфером с Са2+ и Mg2+, после чего флуоресценцию аптамеров, связавшихся с мишенью, определяли на проточном цитометре FC-500 (Beckman Coulter Inc., USA).Blood samples were incubated with masking yeast RNA for 15 minutes at room temperature. Then synthetic aptamers selected from SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5 labeled with a fluorescent label were added to the samples, after which the sample was incubated for another 20 minutes in a dark place. Red blood cells in the sample, which were difficult to analyze, were destroyed using a lysis solution. The sample was brought to 300 μl with phosphate buffer with Ca 2+ and Mg 2+ , after which the fluorescence of the aptamers bound to the target was determined using an FC-500 flow cytometer (Beckman Coulter Inc., USA).

Результаты анализа образцов периферической крови людей, проведенные с использованием аптамеров, имеющих нукмеотидные последовательности, представленные как SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5, меченых флуоресцентной меткой, показали, что в крови больного раком легкого присутствуют молекулярные мишени, связывающиеся с аптамерами (фиг.2, вид А), что свидетельствует о наличии в периферической крови больного опухолевых клеток легкого и продуктов распада опухоли легкого. Таким образом, анализ образца периферической крови больного раком легкого с помощью аптамеров подтвердил установленный клинико-лабораторными и гистологическими методами диагноз.The results of the analysis of human peripheral blood samples using aptamers having the nucmeotide sequences shown as SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5 labeled with a fluorescent label showed that molecular targets binding to the aptamers are present in the blood of a patient with lung cancer (Fig. 2, type A), which indicates the presence in the peripheral blood of the patient of the tumor tumor cells of the lung and the decay products of the lung tumor. Thus, the analysis of a peripheral blood sample of a patient with lung cancer using aptamers confirmed the diagnosis established by clinical, laboratory and histological methods.

В крови здорового человека (фиг.2, вид В) не было обнаружено связывающихся с аптамерами молекулярных мишеней, что свидетельствует об отсутствии в крови опухолевых клеток легкого и продуктов распада опухоли легкого.In the blood of a healthy person (Fig. 2, view B) no molecular targets binding to the aptamers were detected, which indicates the absence of lung tumor cells and decay products of the lung tumor in the blood.

В крови больного раком почек (фиг.2, вид С) также не обнаружено связывающихся с аптамерами молекулярных мишеней, что показывает специфичность аптамеров к раковым клеткам и продуктам распада опухоли легочного происхождения.In the blood of a patient with kidney cancer (Fig. 2, view C), no molecular targets that bind to aptamers were also detected, which shows the specificity of aptamers to cancer cells and decay products of a tumor of pulmonary origin.

Полученные результаты доказывают потенциальную возможность использования аптамеров заявленных последовательностей SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34 для выявления рака легкого.The results obtained prove the potential use of aptamers of the claimed sequences of SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34 for the detection of lung cancer.

Claims (3)

1. Аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека, полученный в результате селекции аптамеров, включающей чередование раундов позитивной селекции аптамеров к измельченным опухолевым тканям легкого человека, забиравшимся после операции у онкологических больных, и негативной селекции к здоровым тканям легкого и цельной крови здоровых людей, с выявлением пула аптамеров с наибольшей аффинностью, его клонирования, секвенирования, проверки на специфичность связывания с опухолевыми клетками легкого, имеет установленную нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34.1. Aptamer specific for lung tumor tissue obtained as a result of selection of aptamers, including the alternation of rounds of positive selection of aptamers to ground tumor tissues of the lung of a person, which were taken from cancer patients after surgery, and negative selection to healthy tissues of the lung and whole blood of healthy people, with the identification of the aptamer pool with the highest affinity, its cloning, sequencing, testing for the specificity of binding to lung tumor cells, it has an established nucleotide acid sequence selected from SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 34. 2. Аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека, по п.1, отличающийся тем, что выбран из пула аптамеров с наибольшей аффинностью к заданным мишеням, выявленного с помощью проточной цитометрии.2. The aptamer specific for tumor tissue of a human lung according to claim 1, characterized in that it is selected from a pool of aptamers with the highest affinity for given targets detected by flow cytometry. 3. Аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека, по п.1, отличающийся тем, что обладающий наибольшей аффинностью аптамер характеризуется установленной нуклеотидной последовательностью, выбранной из SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5. 3. The aptamer specific for tumor tissue of a human lung according to claim 1, characterized in that the aptamer having the highest affinity is characterized by an established nucleotide sequence selected from SEQ ID NO 1-SEQ ID NO 5.
RU2012147071/10A 2012-11-06 2012-11-06 Aptamer specific to human tumour lung tissues RU2528870C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147071/10A RU2528870C2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Aptamer specific to human tumour lung tissues

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147071/10A RU2528870C2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Aptamer specific to human tumour lung tissues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012147071A RU2012147071A (en) 2014-05-20
RU2528870C2 true RU2528870C2 (en) 2014-09-20

Family

ID=50695315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147071/10A RU2528870C2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Aptamer specific to human tumour lung tissues

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2528870C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090306461A1 (en) * 2005-02-24 2009-12-10 David Oksenberg Sperm cell separation methods and compositions containing aptamers or nucleic acid sequences for use therein

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090306461A1 (en) * 2005-02-24 2009-12-10 David Oksenberg Sperm cell separation methods and compositions containing aptamers or nucleic acid sequences for use therein

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KWAME SEFAH et al., Development of DNA aptamers using Cell-SELEX, Nature Protocols, 2010, v.5, n. 6, p. 1169-1185. ULRICH H. et al., Disease-Specific Biomarker Discovery by Aptamers, Journal of the International Society for Advancement of Cytometry, Part A, 2009, v. 75A, p. 727-733. TAKAO KUNII et al., Selection of DNA aptamers recognizing small cell lung cancer living cell-SELEX, Analyst, 2011, v.136, p. 1310-1312. ZILONG ZHAO et al., Recognition of subtype non-small cell lung cancer by DNA aptamers selected from living cells, Analyst, 2009, v.134, p.1808-1814. *
КУЛЬБАЧИНСКИЙ А.В., Методы отбора аптамеров к белковым мишеням, Успехи биологической химии, 2006, т.46, с.193-224 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012147071A (en) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150301058A1 (en) Biomarker compositions and methods
US20150152474A1 (en) Biomarker compositions and methods
CN109081867B (en) Cancer specific TCR and assay techniques and uses thereof
CN109777872A (en) T cell subgroup and its characterizing gene in lung cancer
CN110627895B (en) Lung cancer specific TCR and analysis technology and application thereof
US20210318310A1 (en) Methods for monitoring polymorphonuclear myeloid derived suppressor cells
CN103874768A (en) A method of diagnosing neoplasms
ES2877689T3 (en) Circulating miRNAs as an early detection marker and prognostic marker
CN109161543B (en) DNA probe for enriching low-frequency DNA mutation and application thereof
CN109628455B (en) Aptamer for detecting human colon cancer and application of aptamer in preparation of detection preparation
CN111257562A (en) Method for identifying target protein CD63 by using aptamer and application of method in overcoming drug resistance of melanoma vemurafenib
KR102578551B1 (en) Method for evaluating efficacy of chemoradiotherapy in squamous-cell carcinoma
RU2528870C2 (en) Aptamer specific to human tumour lung tissues
CN113687077B (en) Application of PPARgamma in influencing liver cancer by promoting terminal differentiation of MMP9+ tumor-associated macrophages
CN109161595A (en) A kind of circRNA marker for diagnosing cancer of liver
CN111500733B (en) Molecular marker for early diagnosis of non-small cell lung cancer in peripheral blood mononuclear cells
CN113564172A (en) Liquid biopsy tumor cell DNA aptamer
JP2020153742A (en) Method of providing information for assessing response of advanced non-squamous cell lung cancer patient to chemotherapy
Vlassov et al. Circulating microRNAs in lung cancer: Prospects for diagnosis, prognosis, and prediction of antitumor treatment efficacy
RU2571507C1 (en) Diagnostic and monitoring technique for oncology diseases with use of blood exosomes
Guan et al. 995P A pan-cancer analysis of KMT2D as a potential biomarker for immune checkpoint therapy
CN113862274B (en) Oligonucleotide aptamer APT-D1 for high-specificity recognition of APE1 and preparation method and application thereof
CN108456730A (en) Distant place risk of recurrence gene group and in-vitro diagnosis product and application in breast cancer parting
CN101671728A (en) Method for detecting expression quantity of carcinoembryonic antigen mRNA and special kit thereof
Lazow et al. BIOM-42. Immunohistochemical assessment of membranous somatostatin type 2A receptor (SST2A) expression across high-risk pediatric central nervous system (CNS) tumors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141107

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171115

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210319

Effective date: 20210319