RU2630669C1 - Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method - Google Patents

Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2630669C1
RU2630669C1 RU2016129968A RU2016129968A RU2630669C1 RU 2630669 C1 RU2630669 C1 RU 2630669C1 RU 2016129968 A RU2016129968 A RU 2016129968A RU 2016129968 A RU2016129968 A RU 2016129968A RU 2630669 C1 RU2630669 C1 RU 2630669C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sites
regulatory regions
fam
probe
bhq1
Prior art date
Application number
RU2016129968A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Викторович Дубинин
Алексей Альбертович Евдокимов
Нина Александровна Нетесова
Наталья Анатольевна Сметанникова
Мурат Абдурашитович Абдурашитов
Александр Григорьевич Акишев
Евгения Сергеевна Давидович
Сергей Харитонович Дегтярев
Виталий Викторович Кузнецов
Валерий Николаевич Михеев
Андрей Борисович Карпов
Борис Сотиволдиевич Малышев
Владимир Владимирович Федотов
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор")
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 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор")
Priority to RU2016129968A priority Critical patent/RU2630669C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2630669C1 publication Critical patent/RU2630669C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions is described including a set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for identification of colon and rectum malignant lesions by analyzing RCGY sites methylation in the DNA samples in the specified positions of the regulatory regions of the tumor marker genes by the GLAD-PCR method and a method for identification of colon and rectum malignant lesion by RCGY sites methylation analysis in DNA samples of in the specified positions of regulatory regions of tumor marker genes by the GLAD-PCR method. This method involves formation of a colorectal cancer tumor marker gene panel: ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD , TMEFF2, UCHL1 and VIM.
EFFECT: invention expands the arsenal of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled primers.
2 cl, 3 dwg, 4 tbl, 3 ex, 1 app

Description

Изобретение относится к области молекулярной биологии, биотехнологии и медицины, и может быть использовано в молекулярно-генетической диагностике онкологических заболеваний и для оценки эффективности противораковой терапии, а именно для анализа метилирования генов-онкомаркеров колоректального рака в образцах биологического материала.The invention relates to the field of molecular biology, biotechnology and medicine, and can be used in molecular genetic diagnosis of cancer and to evaluate the effectiveness of anti-cancer therapy, namely for the analysis of methylation of tumor markers of colorectal cancer in samples of biological material.

Перспективным инструментом молекулярно-генетической диагностики и мониторинга онкологических заболеваний является эпигенетическая диагностика, то есть идентификация болезни путем выявления эпигенетических маркеров. Эпигенетические маркеры представляют собой химические группы, которые присоединяются к геномной ДНК человека (метилирование цитозиновых оснований с образованием 5-метилцитозина, 5mC) либо к ассоциированным с ней гистоновым комплексам и оказывают влияние на функциональную активность генов. Наиболее распространенным эпигенетическим нарушением при канцерогенезе является локальное гиперметилирование отдельных участков ДНК, так называемых CpG-островков, в регуляторных областях генов-онкосупрессоров, которые в норме лишены метальных групп. В настоящее время показано, что подобное аберрантное метилирование характерно для начальных стадий большинства ненаследственных (спорадических) форм рака, которые в среднем составляют более 90% всех случаев злокачественных новообразований.A promising tool for molecular genetic diagnosis and monitoring of cancer is epigenetic diagnosis, that is, the identification of the disease by identifying epigenetic markers. Epigenetic markers are chemical groups that attach to human genomic DNA (methylation of cytosine bases to form 5-methylcytosine, 5mC) or to histone complexes associated with it and affect the functional activity of genes. The most common epigenetic disorder in carcinogenesis is local hypermethylation of individual DNA regions, the so-called CpG islands, in the regulatory regions of cancer suppressor genes, which are normally devoid of methyl groups. It has now been shown that such aberrant methylation is characteristic of the initial stages of most non-hereditary (sporadic) forms of cancer, which on average account for more than 90% of all cases of malignant neoplasms.

Для осуществления эпигенетической диагностики злокачественных новообразований необходимо решить два ключевых вопроса: To carry out the epigenetic diagnosis of malignant neoplasms, two key issues need to be addressed:

а) какой метод детекции следует использовать для определения статуса метилирования генов; a) what detection method should be used to determine the methylation status of genes;

б) метилирование регуляторных участков каких генов ассоциировано с конкретным онкологическим заболеванием? b) methylation of regulatory regions of which genes is associated with a specific cancer?

Для решения первого вопроса, а именно для анализа статуса метилирования генов, применяется ряд методов, которые можно разделить на четыре группы. To solve the first question, namely, to analyze the status of gene methylation, a number of methods are used that can be divided into four groups.

Первая группа методов основана на бисульфитной конверсии ДНК, влекущей изменения ее нуклеотидного состава. В дальнейшем нужный участок конвертированного генома может быть амплифицирован в ПЦР и секвенирован для определения всех метилированных цитозиновых остатков. Если исследователя интересует статус метилирования конкретного CG-динуклеотида, то используются более простые способы анализа. Так, возможно проведение метилчувствительной ПЦР (другой употребляемый термин - «метилспецифическая ПЦР»), в которой проводятся две реакции с использованием праймеров, подобранных для случаев прохождения или непрохождения конверсии в исследуемом динуклеотиде. Другим широко используемым способом определения метилирования является обработка конвертированной ДНК эндонуклеазами рестрикции (метод COBRA, основанный на появлении или исчезновении сайтов узнавания ферментов в измененной ДНК). К недостаткам описанных методов относятся существенная деградация и значительные потери нуклеиновых кислот при проведении бисульфитной конверсии, что делает проблематичным анализ малого количества материала, трудоемкость, дороговизна исследования и значительные затраты времени [Umer M, Herceg Z. Deciphering the epigenetic code: an overview of DNA methylation analysis methods // Antioxid Redox Signal. - 2013. - V. 18. - P. 1972-1986].The first group of methods is based on bisulfite conversion of DNA, entailing changes in its nucleotide composition. Subsequently, the desired region of the converted genome can be amplified by PCR and sequenced to determine all methylated cytosine residues. If the researcher is interested in the methylation status of a particular CG dinucleotide, then simpler methods of analysis are used. So, it is possible to carry out methyl-sensitive PCR (another term used is “methyl-specific PCR”), in which two reactions are carried out using primers selected for cases of passage or failure of conversion in the studied dinucleotide. Another widely used method for determining methylation is the treatment of converted DNA with restriction endonucleases (COBRA method based on the appearance or disappearance of enzyme recognition sites in altered DNA). The disadvantages of the described methods include significant degradation and significant loss of nucleic acids during bisulfite conversion, which makes it difficult to analyze a small amount of material, the complexity, the cost of the study and the significant investment of time [Umer M, Herceg Z. Deciphering the epigenetic code: an overview of DNA methylation analysis methods // Antioxid Redox Signal. - 2013. - V. 18. - P. 1972-1986].

Вторая группа методов включает в себя процедуры гидролиза ДНК метилчувствительными эндонуклеазами. Анализ статуса метилирования генов основан на том, что данные рестриктазы не способны распознавать и расщеплять последовательности, содержащие метилированные CG-сайты (например, фермент HpaII, узнающий и гидролизующий лишь неметилированный тетрануклеотид CCGG). Результаты реакции гидролиза могут быть проанализированы с помощью ПЦР с фланкирующими праймерами. Существенным ограничением для широкого применения этих методов является относительно небольшое число известных эндонуклеаз рестрикции, распознающих последовательности, содержащие CG-динуклеотиды, и при этом чувствительных к метилированию цитозиновых остатков в них [Shen L, Waterland RA. Methods of DNA methylation analysis // Curr Opin Clin Nutr Metab Care. - 2007. - V. 10. - P. 576-581]. Данный подход также не позволяет выявлять частично метилированную ДНК, тогда как именно такой паттерн метилирования CpG-островков характерен для самых ранних стадий канцерогенеза. Кроме того, использование данных методов предъявляет более высокие требования как к чистоте анализируемой ДНК, так и к качеству проведения исследования на всех стадиях, поскольку вывод о наличии метилирования в этих методах делается при отсутствии гидролиза ДНК метилчувствительными эндонуклеазами рестрикции. Однако недогидролиз ДНК может происходить в случаях наличия загрязнений или нарушений условий анализа. Это приводит к ложным выводам о наличии метилирования и как следствие к ложно-положительному диагнозу. The second group of methods includes DNA hydrolysis procedures with methyl-sensitive endonucleases. Analysis of gene methylation status is based on the fact that these restriction enzymes are not able to recognize and cleave sequences containing methylated CG sites (for example, the HpaII enzyme that recognizes and hydrolyzes only unmethylated CCGG tetranucleotide). The results of the hydrolysis reaction can be analyzed by PCR with flanking primers. A significant limitation for the widespread use of these methods is the relatively small number of known restriction endonucleases that recognize sequences containing CG dinucleotides and are sensitive to methylation of cytosine residues in them [Shen L, Waterland RA. Methods of DNA methylation analysis // Curr Opin Clin Nutr Metab Care. - 2007. - V. 10. - P. 576-581]. This approach also does not allow the detection of partially methylated DNA, whereas just such a pattern of methylation of CpG islands is characteristic of the earliest stages of carcinogenesis. In addition, the use of these methods places higher demands on both the purity of the analyzed DNA and the quality of the study at all stages, since the conclusion about the presence of methylation in these methods is made in the absence of DNA hydrolysis by methyl-sensitive restriction endonucleases. However, underhydrolysis of DNA can occur in the presence of contamination or violation of the conditions of analysis. This leads to false conclusions about the presence of methylation and, as a consequence, to a false-positive diagnosis.

Третья группа методов базируется на использовании метил-связывающих белков (methyl binding domain containing proteins, MBD-белки) для изоляции метилированной ДНК и ее последующей амплификации. Известна, например, технология MethylMeter, разработанная специалистами американской компании RiboMed (патент Канады №2724343, опубл. 15.05.2008 г.), позволяющая достигать высоких показателей чувствительности и специфичности. Данная технология используется производителями некоторых тест-систем, например, G-CIMP DecisionDX американской компании Castle Biosciences. Для защиты данной тест-системы подана заявка США №2014272986, опубликованная 18.09.2014 г. Тем не менее, подобные методы остаются весьма трудоемкими, а для четкого количественного анализа результатов требуется сложное дорогостоящее оборудование.The third group of methods is based on the use of methyl binding domain containing proteins (MBD proteins) to isolate methylated DNA and its subsequent amplification. For example, MethylMeter technology developed by specialists of the American company RiboMed (Canadian patent No. 2724343, publ. May 15, 2008) is known, which allows achieving high sensitivity and specificity. This technology is used by manufacturers of some test systems, for example, G-CIMP DecisionDX of the American company Castle Biosciences. To protect this test system, US application No. 2014272986 was published, published September 18, 2014. However, such methods remain very time-consuming, and a clear and quantitative analysis of the results requires sophisticated and expensive equipment.

Четвертая группа методов базируется на использовании сайт-специфических метилзависимых ДНК эндонуклеаз. После их открытия и начала коммерческого производства их препаратов появилась возможность использования этого нового класса ферментов в эпигенетических исследованиях. В отличие от обычных эндонуклеаз рестрикции, метилзависимые ферменты узнают только метилированные последовательности ДНК, что делает их еще одним удобным инструментом изучения статуса метилирования генов. В число ферментов данного класса входят производимые в России компанией ООО «СибЭнзайм» эндонуклеазы GlaI, BisI, BlsI, MteI и ряд других [http://russia.sibenzyme.com/products/m2_type].The fourth group of methods is based on the use of site-specific methyl-dependent DNA endonucleases. After their discovery and the start of commercial production of their preparations, it became possible to use this new class of enzymes in epigenetic studies. Unlike conventional restriction endonucleases, methyl-dependent enzymes recognize only methylated DNA sequences, which makes them another convenient tool for studying the methylation status of genes. The enzymes of this class include the endonucleases GlaI, BisI, BlsI, MteI and several others [http://russia.sibenzyme.com/products/m2_type], produced in Russia by SibEnzyme LLC.

Благодаря совпадению последовательности ДНК, являющейся продуктом метилирования de novo, и субстратной специфичности фермента GlaI исследователями ООО «СибЭнзайм» был разработан метод, названный GLAD-ПЦР (GlaI hydrolysis and Ligation Adapter Dependent PCR), который позволяет определять наличие сайтов R(5mC)GY в исследуемом участке ДНК [Кузнецов В. В. с соавт. Способ определения нуклеотидной последовательности Pu(5mC)GPy в заданном положении протяженной ДНК // Патент РФ №2525710 С1, опубл. 20.08.2014, Бюл. № 23]. Метод включает гидролиз ДНК ферментом GlaI, присоединение специфического адаптера к концам гидролизованной ДНК и последующую реакцию ПЦР в режиме реального времени с праймеров, окружающих целевой участок ДНК. Метод позволяет определить наличие одного или нескольких сайтов Pu(5mC)GPy внутри изучаемого фрагмента ДНК. Таким образом, метод GLAD-ПЦР может быть использован для определения статуса метилирования регуляторных участков генов. Due to the coincidence of the DNA sequence, which is the product of de novo methylation, and the substrate specificity of the GlaI enzyme, the researchers of SibEnzyme LLC developed a method called GLAD-PCR (GlaI hydrolysis and Ligation Adapter Dependent PCR), which allows to determine the presence of R (5mC) GY sites in the studied DNA region [Kuznetsov V.V. et al. The method for determining the nucleotide sequence of Pu (5mC) GPy in a given position of extended DNA // RF Patent No. 2525710 C1, publ. 08/20/2014, Bull. No. 23]. The method involves hydrolysis of DNA with GlaI enzyme, attachment of a specific adapter to the ends of the hydrolyzed DNA, and subsequent real-time PCR reaction from the primers surrounding the target DNA region. The method makes it possible to determine the presence of one or several Pu (5mC) GPy sites inside the studied DNA fragment. Thus, the GLAD-PCR method can be used to determine the methylation status of regulatory regions of genes.

Данный метод обладает рядом преимуществ, заключающихся в простоте выполнения, способности выявлять лишь метилированные сайты в сложных смесях ДНК и возможности количественно оценивать их число. Следует также отметить, что метод обладает значительной универсальностью и может быть применен для анализа любых сложных смесей ДНК, например, ДНК из опухолей, содержащей нуклеиновые кислоты не только из малигнантных, но и из нормальных клеток (клетки сосудов, соединительной ткани и т.д.). Апробация GLAD-ПЦР показала, что метод обладает высокой чувствительностью, позволяя детектировать метилированные сайты в сильноразбавленных растворах.This method has a number of advantages, consisting in simplicity of execution, the ability to detect only methylated sites in complex mixtures of DNA, and the ability to quantify their number. It should also be noted that the method has considerable versatility and can be used to analyze any complex mixtures of DNA, for example, DNA from tumors containing nucleic acids not only from malignant, but also from normal cells (vascular cells, connective tissue, etc.). ) Testing of GLAD-PCR showed that the method is highly sensitive, allowing the detection of methylated sites in highly diluted solutions.

Указанный метод является универсальным методом детекции метилирования сайтов R(5mC)GY, позволяющим сформировать и описать конкретную панель генов, специфичную, например, для колоректального рака. Но в самом описании метода специфичные для различных видов онкологии панели генов отсутствуют. The indicated method is a universal method for detecting methylation of R (5mC) GY sites, which allows one to form and describe a specific gene panel specific for, for example, colorectal cancer. But in the description of the method itself, there are no gene panels specific for various types of oncology.

Рак толстого кишечника и прямой кишки (колоректальный рак) - один из наиболее часто встречающихся видов злокачественных новообразований. В развитых странах мира ежегодно диагностируется более миллиона случаев этого заболевания, а летальность от рака этой локализации составляет более 33% даже в странах с высоким уровнем онкологической помощи [Walther A. et al. Genetic prognostic and predictive markers in colorectal cancer // Nat. Rev. Cancer. - 2009. - V. 9. - P. 489-499]. Как и в случае большинства других онкологических заболеваний, выявление данного вида рака на ранних стадиях во многом определяет успешность лечения, ввиду чего развитие чувствительных молекулярно-генетических, в том числе эпигенетических, методов диагностики колоректального рака несомненно является актуальной задачей. Однако начальные стадии патологии внутренних органов зачастую не сопровождаются определяемыми при наружном осмотре аномалиями или ощущаемыми пациентами нарушениями функций организма, что делает раннюю диагностику в этих случаях крайне затруднительной. Таким образом, использование биохимических и генетических анализов для диагностики колоректального рака является предпочтительным способом выявления заболевания, тем более, что такая диагностика возможна еще на бессимптомной стадии [Gyparaki MT, Basdra EK, Papavassiliou AG. DNA methylation biomarkers as diagnostic and prognostic tools in colorectal cancer // J Mol Med (Berl). - 2013. - V. 91. - P. 1249-1256].Colon and rectal cancer (colorectal cancer) is one of the most common types of malignant neoplasms. In the developed countries of the world, more than a million cases of this disease are diagnosed annually, and the mortality from cancer of this localization is more than 33% even in countries with a high level of cancer care [Walther A. et al. Genetic prognostic and predictive markers in colorectal cancer // Nat. Rev. Cancer - 2009. - V. 9. - P. 489-499]. As in the case of most other oncological diseases, the detection of this type of cancer in the early stages largely determines the success of treatment, which is why the development of sensitive molecular genetic, including epigenetic, methods for diagnosing colorectal cancer is undoubtedly an urgent task. However, the initial stages of the pathology of the internal organs are often not accompanied by anomalies determined by external examination or by patients who feel impaired body functions, which makes early diagnosis in these cases extremely difficult. Thus, the use of biochemical and genetic analyzes for the diagnosis of colorectal cancer is the preferred method for detecting the disease, especially since such diagnosis is possible at an asymptomatic stage [Gyparaki MT, Basdra EK, Papavassiliou AG. DNA methylation biomarkers as diagnostic and prognostic tools in colorectal cancer // J Mol Med (Berl). - 2013. - V. 91. - P. 1249-1256].

Для разработки соответствующей диагностической системы необходимо найти ответ на второй вопрос: метилирование регуляторных участков каких именно генов ассоциировано с развитием колоректального рака?To develop an appropriate diagnostic system, it is necessary to find the answer to the second question: methylation of regulatory regions of which genes is associated with the development of colorectal cancer?

Одна из первых масштабных работ по поиску маркерных генов для эпигенетической диагностики колоректального рака была проведена в 2008 году сотрудниками компании Epigenomics AG (Германия) [Lofton-Day C et al. DNA methylation biomarkers for blood-based colorectal cancer screening // Clin Chem. - 2008. - V. 54. - P. 414-423]. На первом этапе работы были использованы метилчувствительные ферменты рестрикции для анализа более 600 кандидатных фрагментов геномной ДНК, выделенной из опухолей и нормальной ткани. Были выбраны 56 участков ДНК, которые достоверно различались по степени метилирования в здоровых и малигнантных клетках. Далее эти участки дополнительно проверялись на микрочипах и в ПЦР в реальном времени. Это позволило сократить число генов, наиболее пригодных для использования в качестве эпигенетических маркеров колоректального рака, до семи (SEPT9, NGFR, TMEFF2, ALX4, EYA4, FOXL2, SIX6).One of the first large-scale work on the search for marker genes for the epigenetic diagnosis of colorectal cancer was carried out in 2008 by Epigenomics AG (Germany) [Lofton-Day C et al. DNA methylation biomarkers for blood-based colorectal cancer screening // Clin Chem. - 2008. - V. 54. - P. 414-423]. At the first stage of the work, methyl-sensitive restriction enzymes were used to analyze more than 600 candidate fragments of genomic DNA isolated from tumors and normal tissue. 56 DNA sections were selected that significantly differed in the degree of methylation in healthy and malignant cells. Further, these sites were additionally tested on microarrays and in real-time PCR. This reduced the number of genes most suitable for use as epigenetic markers of colorectal cancer to seven (SEPT9, NGFR, TMEFF2, ALX4, EYA4, FOXL2, SIX6).

В дальнейшем большое число авторов опубликовало результаты своих исследований по поиску генов-онкомаркеров для эпигенетической диагностики колоректального рака, проведенных различными методами, включая такие современные подходы, как применение ДНК-микрочипов (например, серии Infinium HumanMethylation, Illumina, США), ограниченное (RRBS, Reduced Representation Bisulfite Sequencing) и полногеномное бисульфитное секвенирование (WGBS, Whole Genome Bisulphite Sequencing) секвенирующими системами нового поколения (Next Generation Sequencing, NGS) [Reinders J. et al. // Epigenomics. - 2010. - V. 2. - P. 209-220; Kaneda A., Yagi K. // Cancer Sci. - 2011. - V. 102. - P. 18-24; Kibriya M.G. et al. // BMC Med Genomics. - 2011. - 4:50; Kim Y.H. et al. // Ann Surg Oncol. - 2011. - V. 18. - P. 2338-2347; Gu H. et al. // Nat Protoc. - 2011. - V. 6. - P. 468-481; Yi J.M. et al. // Tumour Biol. - 2012. - V. 33. - P. 363-372; Hinoue T. et al. // Genome Res. - 2012. - V. 22. - P. 271-282; Lange C.P. et al. // PLoS One. - 2012. - 7:e50266; Li H. et al. // Oncol Rep. - 2012. - V. 28. - P. 99-104; Roperch J.P. et al. // BMC Cancer. - 2013. - P. 13-566; Naumov V.A. // Epigenetics. - 2013. - V. 8. - P. 921-934; Chen Y.A. et al. // Epigenetics. - 2013. - V. 8. - P. 203-209; Harper K.N. et al. // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. - 2013. - V. 22. - P. 1052-1060; Mitchell S.M. et al. // BMC Cancer. - 2014. - P. 14-54; Melson J. et al. // Int J Cancer. - 2014. - V. 134. - P. 2656-2662; Papadia C. et al. // Inflamm Bowel Dis. - 2014. - V. 20. - P. 271-277].In the future, a large number of authors published the results of their studies on tumor marker genes for the epigenetic diagnosis of colorectal cancer, carried out by various methods, including such modern approaches as the use of DNA microarrays (for example, Infinium HumanMethylation, Illumina, USA), limited (RRBS, Reduced Representation Bisulfite Sequencing) and genome-wide bisulfite sequencing (WGBS, Whole Genome Bisulphite Sequencing) with next generation sequencing systems (Next Generation Sequencing, NGS) [Reinders J. et al. // Epigenomics. - 2010. - V. 2. - P. 209-220; Kaneda A., Yagi K. // Cancer Sci. - 2011. - V. 102. - P. 18-24; Kibriya M.G. et al. // BMC Med Genomics. - 2011 .-- 4:50; Kim Y.H. et al. // Ann Surg Oncol. - 2011. - V. 18. - P. 2338-2347; Gu H. et al. // Nat Protoc. - 2011. - V. 6. - P. 468-481; Yi J.M. et al. // Tumour Biol. - 2012. - V. 33. - P. 363-372; Hinoue T. et al. // Genome Res. - 2012. - V. 22. - P. 271-282; Lange C.P. et al. // PLoS One. - 2012 .-- 7: e50266; Li H. et al. // Oncol Rep. - 2012. - V. 28. - P. 99-104; Roperch J.P. et al. // BMC Cancer. - 2013 .-- P. 13-566; Naumov V.A. // Epigenetics. - 2013. - V. 8. - P. 921-934; Chen Y.A. et al. // Epigenetics. - 2013. - V. 8. - P. 203-209; Harper K.N. et al. // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. - 2013. - V. 22. - P. 1052-1060; Mitchell S.M. et al. // BMC Cancer. - 2014 .-- P. 14-54; Melson J. et al. // Int J Cancer. - 2014 .-- V. 134. - P. 2656-2662; Papadia C. et al. // Inflamm Bowel Dis. - 2014. - V. 20. - P. 271-277].

Некоторые из обнаруженных генов-онкомаркеров уже применяются в коммерческих тест-системах для диагностики колоректального рака. В 2008-2012 годах в компании Epigenomics AG (Германия) была разработана и запатентована тест-система «Epi proColon kit 2.0» для диагностики колоректального рака (международная заявка №WO2005001142, опубл. 06.01.2005 г.; заявка США №2014179563, опубл. 26.06.2014 г.) на основе выявления специфического эпигенетического маркера SEPT9 в периферической крови [Heichman KA. Blood-based testing for colorectal cancer screening // Mol Diagn Ther. 2014. - V. 18. - P. 127-135]. Метилирование другого гена (VIM, виментин) в малигнантных клетках послужило основой для создания тест-системы «ColoGuard assay» от компании LabCorp (США) [Lao VV, Grady WM. Epigenetics and colorectal cancer // Nat Rev Gastroenterol Hepatol. - 2011. - V. 8. - P. 686-700]. Однако подобные моно-тест-системы не предназначены для постановки окончательного диагноза, и их показатели могут служить лишь дополнительными индикаторами развития или отсутствия заболевания. Some of the detected tumor markers are already used in commercial test systems for the diagnosis of colorectal cancer. In 2008-2012, Epigenomics AG (Germany) developed and patented the Epi proColon kit 2.0 test system for the diagnosis of colorectal cancer (international application No. WO2005001142, published on January 6, 2005; US application No. 2014179563, published 06/26/2014) based on the detection of a specific epigenetic marker SEPT9 in peripheral blood [Heichman KA. Blood-based testing for colorectal cancer screening // Mol Diagn Ther. 2014. - V. 18. - P. 127-135]. Methylation of another gene (VIM, vimentin) in malignant cells served as the basis for creating the ColoGuard assay test system from LabCorp (USA) [Lao VV, Grady WM. Epigenetics and colorectal cancer // Nat Rev Gastroenterol Hepatol. - 2011. - V. 8. - P. 686-700]. However, such mono-test systems are not intended to make a final diagnosis, and their indicators can serve only as additional indicators of the development or absence of a disease.

В совокупности полученные исследователями данные свидетельствуют о ненадежности диагностики, построенной на анализе одного гена и, соответственно, об актуальности разработки и внедрения тест-систем, основанных на определении статуса метилирования ДНК регуляторных областей ряда генов-онкомаркеров, позволяющих проводить диагностику более надежно и точно. Известна работа Lind с соавт., создавших диагностический набор для анализа метилирования шести генов: CNRIP1, FBN1, INA, MAL, SNCA и SPG20 [Lind G.E. et al. Identification of an epigenetic biomarker panel with high sensitivity and specificity for colorectal cancer and adenomas // Mol Cancer 2011. - V 10. - P. 85]. In total, the data obtained by the researchers indicate the unreliability of diagnostics based on the analysis of a single gene and, accordingly, the relevance of the development and implementation of test systems based on determining the status of DNA methylation in the regulatory regions of a number of tumor markers, allowing for more reliable and accurate diagnosis. Known work of Lind et al., Who created a diagnostic kit for the analysis of methylation of six genes: CNRIP1, FBN1, INA, MAL, SNCA and SPG20 [Lind G.E. et al. Identification of an epigenetic biomarker panel with high sensitivity and specificity for colorectal cancer and adenomas // Mol Cancer 2011. - V 10. - P. 85].

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ определения диагноза рака у индивидуума с подозрением на колоректальный рак (Международная заявка №WO2014062218, МПК C12Q1/68, опубл. 24.04.2014 г.), включающий: получение образца от индивидуума с подозрением на рак; гидролиз высокоочищенной геномной ДНК из исследуемого биоматериала с использованием бисульфитной конверсии ДНК; определения наличия или отсутствия высокого уровня экспрессии генов (определение уровня метилирования регуляторных областей генов-онкомаркеров с использованием цифровой ПЦР) по отношению к нормальному базовому стандарту для одной диагностической панели, включающей следующие биомаркеры: TFPI2, THBD, C9ORF50, ADHFEl, FGF12, PTPRT, ZNF568, KIAA1026, SFMBT2, и / или AUTS2; и диагностики рака при наличии высокого уровня экспрессии по отношению к нормальному базовому стандарту по меньшей мере одного биомаркера.The closest analogue (prototype) is a method for determining the diagnosis of cancer in an individual with suspected colorectal cancer (International Application No. WO2014062218, IPC C12Q1 / 68, published on 04.24.2014), including: obtaining a sample from an individual suspected of having cancer; hydrolysis of highly purified genomic DNA from the studied biomaterial using bisulfite DNA conversion; determining the presence or absence of a high level of gene expression (determining the methylation level of the regulatory regions of tumor markers using digital PCR) in relation to the normal basic standard for one diagnostic panel, including the following biomarkers: TFPI2, THBD, C9ORF50, ADHFEl, FGF12, PTPRT, ZNF568 , KIAA1026, SFMBT2, and / or AUTS2; and diagnosing cancer with a high level of expression relative to the normal baseline standard of at least one biomarker.

Недостатком известных аналогов и прототипа является использование бисульфитной конверсии ДНК, для которой характерны трудоемкость, дороговизна исследования и значительные затраты времени, а также деградация и значительные потери нуклеиновых кислот, что ведет к снижению точности и делает проблематичным анализ малого количества материала.A disadvantage of the known analogues and prototype is the use of bisulfite DNA conversion, which is characterized by laboriousness, high cost of research and significant time, as well as degradation and significant loss of nucleic acids, which leads to a decrease in accuracy and makes it difficult to analyze a small amount of material.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение и повышение точности способа определения метилирования сайтов RCGY регуляторных областей генов-онкомаркеров колоректального рака и расширение его функциональных возможностей.The technical result of the invention is to simplify and improve the accuracy of the method for determining methylation of RCGY sites of regulatory regions of tumor markers of colorectal cancer and the expansion of its functionality.

Указанный технический результат достигается разработанным набором олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации злокачественного поражения толстого кишечника и прямой кишки посредством анализа в образцах ДНК метилирования сайтов RCGY в заданных положениях регуляторных областей генов-онкомаркеров методом GLAD-ПЦР, имеющих структуру, приведенную в приложении (список последовательностей) и таблице 1:The indicated technical result is achieved by the developed set of oligonucleotide primers and fluorescently-labeled probes for identifying malignant lesions of the colon and rectum by analyzing RCGY sites in DNA methylation samples at specified positions of the regulatory regions of tumor markers by GLAD-PCR with the structure given in the appendix ( list of sequences) and table 1:

Таблица 1Table 1

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ADHFE1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the ADHFE1 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ALX4 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the ALX4 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера CNRIP1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the CNRIP1 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера EID3 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker EID3 (5 '→ 3'):

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ELMO1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the ELMO1 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ESR1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker ESR1 (5 '→ 3'):

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(1) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (1) (5 '→ 3'):

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(2) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (2) (5 '→ 3'):

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(3.1) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (3.1) (5 '→ 3'):

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(3.3) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (3.3) (5 '→ 3'):

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

Figure 00000030
Figure 00000030

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера HLTF (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of the regulatory regions of the HLTF tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера LAMA1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene LAMA1 (5 '→ 3'):

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
Figure 00000036

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера NEUROG1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the gene tumor marker NEUROG1 (5 '→ 3'):

Figure 00000037
Figure 00000037

Figure 00000038
Figure 00000038

Figure 00000039
Figure 00000039

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера NGFR (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene NGFR (5 '→ 3'):

Figure 00000040
Figure 00000040

Figure 00000041
Figure 00000041

Figure 00000042
Figure 00000042

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RARB (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the RARB tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000043
Figure 00000043

Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000044
Figure 00000045

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RXRG (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene RXRG (5 '→ 3'):

Figure 00000046
Figure 00000046

Figure 00000047
Figure 00000047

Figure 00000048
Figure 00000048

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RYR2 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker RYR2 (5 '→ 3'):

Figure 00000049
Figure 00000049

Figure 00000050
Figure 00000050

Figure 00000051
Figure 00000051

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SDC2 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker SDC2 (5 '→ 3'):

Figure 00000052
Figure 00000052

Figure 00000053
Figure 00000053

Figure 00000054
Figure 00000054

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SEPT9 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the gene tumor marker SEPT9 (5 '→ 3'):

Figure 00000055
Figure 00000055

Figure 00000056
Figure 00000056

Figure 00000057
Figure 00000057

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SFRP2 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene SFRP2 (5 '→ 3'):

Figure 00000058
Figure 00000058

Figure 00000059
Figure 00000059

Figure 00000060
Figure 00000060

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SOCS3 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the SOCS3 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000061
Figure 00000061

Figure 00000062
Figure 00000062

Figure 00000063
Figure 00000063

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SOX17 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene SOX17 (5 '→ 3'):

Figure 00000064
Figure 00000064

Figure 00000065
Figure 00000065

Figure 00000066
Figure 00000066

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера THBD (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the THBD tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000067
Figure 00000067

Figure 00000068
Figure 00000068

Figure 00000069
Figure 00000069

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера TMEFF2 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the TMEFF2 tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000070
Figure 00000070

Figure 00000071
Figure 00000071

Figure 00000072
Figure 00000072

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера UCHL1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker UCHL1 (5 '→ 3'):

Figure 00000073
Figure 00000073

Figure 00000074
Figure 00000074

Figure 00000075
Figure 00000075

- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера VIM (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the VIM tumor marker gene (5 '→ 3'):

Figure 00000076
Figure 00000076

Figure 00000077
Figure 00000077

Figure 00000078
Figure 00000078

где g - геномный праймер (genome); р - флуоресцентно-меченый зонд (zond); h - гибридный праймер (hybrid); FAM - флуоресцеин; BHQ1 - гаситель флуоресценции (Black Hole Quencher 1).where g is the genomic primer ( g enome); p - fluorescently-labeled probe ( z ond); h is a hybrid primer ( h ybrid); FAM - fluorescein; BHQ1 - fluorescence quencher (Black Hole Quencher 1).

Учет результатов анализа проводится методом гибридизационно-флуоресцентной детекции продуктов ПЦР-амплификации в режиме реального времени.The analysis results are taken into account by the method of hybridization-fluorescence detection of PCR amplification products in real time.

Указанный технический результат достигается также созданием способа идентификации злокачественного поражения толстого кишечника и прямой кишки посредством анализа в образцах ДНК метилирования сайтов RCGY в заданных положениях регуляторных областей генов-онкомаркеров методом GLAD-ПЦР, включающем формирование панели генов-онкомаркеров колоректального рака: ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD, TMEFF2, UCHL1 и VIM путем отбора генов-онкомаркеров колоректального рака при биоинформационном анализе и рассмотрения нуклеотидных последовательностей предположительных регуляторных участков этих генов, выявление располагающихся в них CpG-островков, анализ первичной структуры CpG-островков и их соответствие определенным критериям выбора. В регуляторной области (промоторе или первом экзоне) этих генов обычно присутствуют несколько сайтов RCGY, метилирование которых может вызывать подавление экспрессии гена при колоректальном раке. Поэтому далее на образцах ДНК из опухолевого материала или клеточных линий осуществляют отбор наиболее метилированных сайтов с помощью GLAD-ПЦР-анализа, которые в могут использоваться для диагностики и/или прогнозирования течения колоректального рака.The indicated technical result is also achieved by creating a method for identifying malignant lesions of the colon and rectum by analyzing RCGY sites in DNA methylation samples at specified positions of the regulatory regions of tumor markers by GLAD-PCR, including the formation of a panel of tumor markers of colorectal cancer: ADHFE1, ALX4, CNRIP1 , EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD, TMEFF2, UCHL1 and VIM by means of gene-based on-line cancer analysis and consideration I nucleotide sequences of putative regulatory regions of these genes, the identification of CpG islands located in them, the analysis of the primary structure of CpG islands and their compliance with certain selection criteria. In the regulatory region (promoter or first exon) of these genes, several RCGY sites are usually present, the methylation of which can suppress gene expression in colorectal cancer. Therefore, further on DNA samples from tumor material or cell lines, the most methylated sites are selected using GLAD-PCR analysis, which can be used to diagnose and / or predict the course of colorectal cancer.

Далее осуществляют гидролиз высокоочищенной геномной ДНК из исследуемого биоматериала метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI, лигирование универсального олигонуклеотидного адаптера

Figure 00000079
, где р - фосфат с последующей амплификацией в реальном времени с использованием геномных праймеров и зондов, комплементарных последовательностям регуляторных областей указанных генов в исследуемой ДНК, и гибридных праймеров, 3'-концы которых комплементарны 5'-концам ДНК в заданных местах гидролиза GlaI, а оставшаяся часть комплементарнаадаптерной последовательности, и делают заключение о наличии последовательности R(5mC)GY, где 5mC - 5-метилцитозин, R-А или G, Y-Т или С в регуляторных областях указанных генов по появлению флуоресцентного сигнала для определения статуса метилирования сайтов в клинических образцах методом GLAD-ПЦР-анализа и на основе информации о статусе метилирования одного или нескольких сайтов делают вывод о наличии или отсутствия колоректального рака.Then hydrolysis of highly purified genomic DNA from the studied biomaterial by methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI is carried out, ligation of the universal oligonucleotide adapter
Figure 00000079
, where p is phosphate, followed by real-time amplification using genomic primers and probes complementary to the sequences of regulatory regions of these genes in the studied DNA, and hybrid primers whose 3'-ends are complementary to the 5'-ends of the DNA at specified GlaI hydrolysis sites, and the remaining part of the complementary adapter sequence, and conclude that the sequence R (5mC) GY is present, where 5mC is 5-methylcytosine, R-A or G, Y-T or C in the regulatory regions of these genes by the appearance of a fluorescent signal I determine the methylation status of sites in clinical samples by GLAD-PCR analysis, and based on the information about the methylation status of one or more sites come to the conclusion about the presence or absence of colorectal cancer.

Структура адаптера подбирается таким образом, чтобы его нуклеотидная последовательность была уникальна для генома человека, оптимальная по GC составу и защищена от образования самокомплементарных структур.The structure of the adapter is selected in such a way that its nucleotide sequence is unique to the human genome, optimal in GC composition and protected from the formation of self-complementary structures.

Причем, при реализации способа используют вышеуказанный набор праймеров и зондов, представленных в Приложении (список последовательностей).Moreover, when implementing the method using the above set of primers and probes presented in the Appendix (list of sequences).

Изобретение иллюстрируется следующим графическим материалом, представленным на фигурах 1-3. На фиг. 1 представлен пример поиска наиболее часто метилированного сайта RCGY на выбранном участке регуляторной области гена FBN1(3.3). Как видно из фиг. 1, таким оказался третий сайт в ампликоне, которому соответствует гибридный праймер

Figure 00000080
.The invention is illustrated by the following graphic material presented in figures 1-3. In FIG. Figure 1 shows an example of a search for the most frequently methylated RCGY site in a selected region of the regulatory region of the FBN1 gene (3.3). As can be seen from FIG. 1, this was the third site in amplicon, which corresponds to a hybrid primer
Figure 00000080
.

На панели А представлен фрагмент нуклеотидной последовательности; показаны участки связывания геномного праймера, зонда и геном-специфичных 3'-тетрануклеотидов гибридных праймеров. На панели Б приведены кривые накопления флуоресценции в ходе ПЦР с использованием различных гибридных праймеров. Заглавными буквами «GCGG» обозначен выбранный гибридный праймер, соответствующий точке гидролиза ДНК по наиболее часто метилированному третьему сайту RCGY в ампликоне.Panel A shows a fragment of the nucleotide sequence; shows the binding sites of the genomic primer, probe and genome-specific 3'-tetranucleotides of hybrid primers. Panel B shows the fluorescence accumulation curves during PCR using various hybrid primers. Capital letters “GCGG” indicate the selected hybrid primer corresponding to the point of DNA hydrolysis at the most frequently methylated third RCGY site in the amplicon.

На фиг. 2: представлен результат GLAD-ПЦР-анализа отобранного сайта RCGY в регуляторной области гена SEPT9 в клинических образцах. Погоризонтальной оси отображены номера клинических образцов, где T – соответствует опухолевому образцу, а N – здоровому. По вертикальной оси приведено усредненное значение Cq для каждого образца с указанием доверительного интервала.In FIG. 2: presents the result of GLAD-PCR analysis of the selected RCGY site in the regulatory region of the SEPT9 gene in clinical samples. The horizontal axis shows the numbers of clinical samples, where T - corresponds to the tumor sample, and N - healthy. The vertical axis shows the average value of Cq for each sample with an indication of the confidence interval.

На фиг. 3 приведена ROC (Receiver Operating Characteristic) кривая, полученная в результате ROC анализа результатов GLAD-ПЦР-анализа статуса метилирования RCGY сайта-маркера колоректального рака гена SEPT9. Параметры ROC-анализа приведены в таблице 4. ROC-анализ является стандартным методом оценки диагностической ценности тестов.In FIG. Figure 3 shows the ROC (Receiver Operating Characteristic) curve obtained as a result of the ROC analysis of the results of GLAD-PCR analysis of the methylation status of the RCGY site marker of colorectal cancer of the SEPT9 gene. The parameters of the ROC analysis are shown in table 4. ROC analysis is a standard method for assessing the diagnostic value of tests.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами 1-3, реализующими способ определения метилирования сайтов RCGY регуляторных областей генов-онкомаркеров колоректального рака методом GLAD-ПЦР-анализа, а также состав олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для осуществления указанного способа.The invention is illustrated by the following examples 1-3, which implements a method for determining methylation of RCGY sites of regulatory regions of colorectal cancer tumor markers by GLAD-PCR analysis, as well as the composition of oligonucleotide primers and fluorescently-labeled probes for implementing this method.

Пример 1. Разработка специфических праймеров и флуоресцентно-меченых зондов на участки CpG-островков регуляторных областей генов-онкомаркеров колоректального рака.Example 1. The development of specific primers and fluorescently-labeled probes on the sites of CpG islands of regulatory regions of tumor markers of colorectal cancer.

Изучение опубликованных в литературе данных по метилированию генов при онкопатологиях нижних отделов кишечника, данных RRBS-секвенирования (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, бисульфитное секвенирование ограниченных выборок локусов) в проекте ENCODE/HudsonAlpha и последующий биоинформационный анализ нуклеотидных последовательностей регуляторных участков описанных ранее генов позволил выбрать кандидатную комбинацию участков CpG-островков регуляторных областей генов-онкомаркеров колоректального рака, удовлетворяющих критериям анализа методом GLAD-ПЦР (табл. 2).The study of published data on gene methylation in oncopathology of the lower intestine, RRBS sequencing data (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, bisulfite sequencing of limited samples of loci) in the ENCODE / HudsonAlpha project and subsequent bioinformation analysis of the nucleotide sequences of the candidate gene sequences plots of CpG islands of regulatory regions of colorectal cancer tumor marker genes that meet the criteria for analysis by GLAD-PCR ( ablation. 2).

На первом этапе работы был проведен анализ литературных данных последних лет по метилированию генов при онкопатологиях нижних отделов кишечника, данных RRBS-секвенирования (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, бисульфитное секвенирование ограниченных выборок локусов) в проекте ENCODE/HudsonAlpha и сформирован список из 57 генов-онкомаркеров, метилирование которых происходит с высокой частотой в ДНК клеток колоректального рака. Этот список включает в себя следующие гены: SEPT9, SYNE1, FGF12, GAD2, HAND1, CACNA1G, CNRIP1, TLX2, LOX, LAMA1, GAS7, SLC6A15, BOLL, TFPI2, SOCS3, TRH, MDFI, C1orf70, RUNX3, TMEFF2, SFRP2, WNT5A, IGFBP7, TFPI2, FOXE1, NPY, WIF1, CIDEB, RIC3, KCNQ5, COL4A1, SPG20, SND1, PENK, CDO1, THBD, EDIL3, DUSP26, UCHL1, STOX2, ELMO1, SLC30A10, IGF2, ESR1, EYA4, NALCN, FLI1, RXRg, RYR2, PRKAR1B, BEND5, ITGA4, ADHFE1, NGFR, GATA4, NEYROG1, FBN1. При выборе генов для данного списка учитывалось также количество проанализированных проб в описанных авторами статей экспериментах, так как достоверные данные могут быть получены лишь при большом числе образцов ДНК в выборке. Большое значение также придавалось такому описанному авторами работ свойству, как возможность выявления метилирования гена на ранних стадиях заболевания, хотя, к сожалению, число публикаций, в которых рассматривалась зависимость метилирования гена от стадии онкопатологии, очень незначительно.At the first stage of the work, the literature data of recent years on gene methylation in oncopathology of the lower intestine, RRBS sequencing (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, bisulfite sequencing of limited locus samples) were analyzed in the ENCODE / HudsonAlpha project and a list of 57 genes was compiled. which methylation occurs with high frequency in the DNA of colorectal cancer cells. This list includes the following genes: SEPT9, SYNE1, FGF12, GAD2, HAND1, CACNA1G, CNRIP1, TLX2, LOX, LAMA1, GAS7, SLC6A15, BOLL, TFPI2, SOCS3, TRH, MDFI, C1orf70, RUNX3, TMPFF WNT5A, IGFBP7, TFPI2, FOXE1, NPY, WIF1, CIDEB, RIC3, KCNQ5, COL4A1, SPG20, SND1, PENK, CDO1, THBD, EDIL3, DUSP26, UCHL1, STOX2, ELMO1, SLC2AL, ESLAAL10 FLI1, RXRg, RYR2, PRKAR1B, BEND5, ITGA4, ADHFE1, NGFR, GATA4, NEYROG1, FBN1. When choosing genes for this list, the number of analyzed samples in the experiments described by the authors of the articles was also taken into account, since reliable data can be obtained only with a large number of DNA samples in the sample. Great importance was also attached to such a property described by the authors as the possibility of detecting gene methylation in the early stages of the disease, although, unfortunately, the number of publications that examined the dependence of gene methylation on the stage of oncopathology is very small.

На втором этапе работы были рассмотрены нуклеотидные последовательности предположительных регуляторных участков этих 57 генов и выявлены CpG-островки, располагающиеся в них. Первичные структуры CpG-островков были проанализированы на их соответствие критериям выбора: At the second stage of the work, the nucleotide sequences of the putative regulatory regions of these 57 genes were examined and the CpG islands located in them were identified. The primary structures of CpG islands were analyzed for their compliance with the selection criteria:

1) Наличие данных из опубликованных работ, показывающих высокую частоту метилирования регуляторного участка гена в исследованных выборках образцов ДНК от больных колоректальным раком при низкой частоте метилирования данного участка у здоровых доноров или в прилегающих нормальных тканях толстой и прямой кишки онкопациентов.1) The availability of data from published works showing a high frequency of methylation of the regulatory region of a gene in the studied samples of DNA samples from patients with colorectal cancer with a low frequency of methylation of this region in healthy donors or in adjacent normal tissues of the colon and rectum of cancer patients.

2) Присутствие СpG-островка в области начала гена (или в районе точки старта кодирования альтернативной изоформы белка - продукта гена), что в большинстве случаев служит свидетельством регуляции активности данного гена путем метилирования этой области.2) The presence of the CpG island in the region of the beginning of the gene (or in the region of the coding start point of the alternative protein isoform — the gene product), which in most cases is evidence of the regulation of the activity of this gene by methylation of this region.

3) Присутствие потенциального сайта узнавания эндонуклеазы GlaI (RCGY) в нуклеотидной последовательности на выбранном участке. 3) The presence of a potential GlaI endonuclease recognition site (RCGY) in a nucleotide sequence at a selected site.

4) Достаточное расстояние (50 п.н. и более) между двумя потенциальными сайтами узнавания эндонуклеазы GlaI для одновременного отжига на этом участке флуоресцентно-меченого зонда и геномного праймера и возможность подбора для этого участка праймера и зонда, не подверженных теоретической кросс-гибридизации между собой и с последовательностью адаптера. 4) A sufficient distance (50 bp or more) between two potential GlaI endonuclease recognition sites for simultaneous annealing of a fluorescently labeled probe and a genomic primer in this region and the possibility of selecting a primer and a probe for this region that are not subject to theoretical cross-hybridization between by itself and with the adapter sequence.

5) Значение G+C состава на кандидатном участке, не превышающее 80%, что вызвано ограничениями системы амплификации ДНК in vitro, в которой используется HotStart Taq ДНК-полимераза. 5) The G + C value of the composition on the candidate site does not exceed 80%, which is caused by the limitations of the in vitro DNA amplification system, which uses HotStart Taq DNA polymerase.

6) Уникальность нуклеотидной последовательности кандидатного участка анализа (невхождение его в число повторяющихся элементов генома) во избежание неспецифического отжига подобранного геномного праймера в других областях генома, что может привести к значительному снижению эффективности амплификации и затруднению детекции результатов при проведении ПЦР в реальном времени.6) The uniqueness of the nucleotide sequence of the candidate region of the analysis (its non-inclusion in the number of repetitive elements of the genome) in order to avoid nonspecific annealing of the selected genomic primer in other regions of the genome, which can lead to a significant decrease in the amplification efficiency and the difficulty of detecting the results during real-time PCR.

В результате проведенного биоинформационного анализа регуляторных участков каждого из перечисленных генов для проведения экспериментального исследования были отобраны 26 областей из данных участков (табл.2), которые удовлетворяют всем требуемым критериям проведения анализа с помощью метода GLAD-ПЦР, и подобраны специфические праймеры и зонды на выбранные участки регуляторных областей генов-онкомаркеров (табл.3).As a result of the bioinformation analysis of the regulatory regions of each of the listed genes, 26 regions from these regions (Table 2) that satisfy all the required analysis criteria using the GLAD-PCR method were selected and specific primers and probes for the selected areas of regulatory regions of tumor markers (Table 3).

Таблица 2. Table 2.

Участки регуляторных областей генов-онкомаркеров перспективные для GLAD-ПЦР-анализа.Regulatory regions of tumor markers are promising for GLAD-PCR analysis.

Ген (регион)Gene (region) Название генаGene name Расположение в хромосомеChromosome location Координаты участка в хромосоме (версия генома человека GRCh38.p7)The coordinates of the plot on the chromosome (version of the human genome GRCh38.p7) ADHFE1ADHFE1 alcohol dehydrogenase, iron containing 1alcohol dehydrogenase, iron containing 1 8q12.38q12.3 chr8:66432540-66432621chr8: 66432540-66432621 ALX4Alx4 ALX homeobox 4Alx homeobox 4 11p11.211p11.2 chr11:44304627-44304798chr11: 44304627-44304798 CNRIP1CNRIP1 cannabinoid receptor interacting protein 1cannabinoid receptor interacting protein 1 2p132p13 chr2:68319340-68319419chr2: 68319340-68319419 EID3Eid3 EP300 interacting inhibitor of differentiation 3EP300 interacting inhibitor of differentiation 3 12q23.312q23.3 chr12:104303544-104303697chr12: 104303544-104303697 ELMO1ELMO1 engulfment and cell motility 1engulfment and cell motility 1 7p14.17p14.1 chr7:37448622-37448735chr7: 37448622-37448735 ESR1ESR1 estrogen receptor 1estrogen receptor 1 6q24-q276q24-q27 chr6:151807784-151807876chr6: 151807784-151807876 FBN1(1)FBN1 (1) fibrillin 1fibrillin 1 15q21.115q21.1 chr15:48644977-48645057chr15: 48644977-48645057 FBN1(2)FBN1 (2) chr15:48645128-48645191chr15: 48645128-48645191 FBN1(3.1)FBN1 (3.1) chr15:48645489-48645638chr15: 48645489-48645638 FBN1(3.3)FBN1 (3.3) chr15:48645378-48645537chr15: 48645378-48645537 HLTFHltf helicase-like transcription factorhelicase-like transcription factor 3q25.1-q26.13q25.1-q26.1 chr3:149086693-149086780chr3: 149086693-149086780 LAMA1LAMA1 laminin subunit alpha 1laminin subunit alpha 1 18p11.318p11.3 chr18:7117909-7118044chr18: 7117909-7118044 NEUROG1NEUROG1 neurogenin 1neurogenin 1 5q23-q315q23-q31 chr5:135536157-135536283chr5: 135536157-135536283 NGFRNGFR nerve growth factor receptornerve growth factor receptor 17q21-q2217q21-q22 chr17:49495262-49495389chr17: 49495262-49495389 RARBRabar retinoic acid receptor betaretinoic acid receptor beta 3p243p24 chr3:25428290-25428491chr3: 25428290-25428491 RXRGRxrg retinoid X receptor gammaretinoid X receptor gamma 1q22-q231q22-q23 chr1:165445168-165445307chr1: 165445168-165445307 RYR2Ryr2 ryanodine receptor 2ryanodine receptor 2 1q431q43 chr1:237043053-237043209chr1: 237043053-237043209 SDC2Sdc2 syndecan 2syndecan 2 8q22-q238q22-q23 chr8:96494024-96494159chr8: 96494024-96494159 SEPT9Sept9 septin 9septin 9 17q25.317q25.3 chr17:77372872-77372956chr17: 77372872-77372956 SFRP2SFRP2 secreted frizzled-related protein 2secreted frizzled-related protein 2 4q31.34q31.3 chr4:153789082-153789314chr4: 153789082-153789314 SOCS3SOCS3 suppressor of cytokine signaling 3suppressor of cytokine signaling 3 17q25.317q25.3 chr17:78359402-78359490chr17: 78359402-78359490 SOX17SOX17 SRY-box 17SRY-box 17 8q11.238q11.23 chr8:54458606-54458751chr8: 54458606-54458751 THBDThbd thrombomodulinthrombomodulin 20p11.2120p11.21 chr20:23049725-23049846chr20: 23049725-23049846 TMEFF2TMEFF2 transmembrane protein with EGF-like and two follistatin-like domains 2transmembrane protein with EGF-like and two follistatin-like domains 2 2q32.32q32.3 chr2:192195162-192195377chr2: 192195162-192195377 UCHL1UCHL1 ubiquitin C-terminal hydrolase L1ubiquitin C-terminal hydrolase L1 4p134p13 chr4:41256767-41256854chr4: 41256767-41256854 VIMVim vimentinvimentin 10p1310p13 chr10:17229414-17229552chr10: 17229414-17229552

Используемые в работе последовательности регуляторных участков генов по версии генома человека GRCh37/hg19 были получены из международной базы данных GenBank. Для анализа и расчетов праймеров и зондов, изучения их специфичности использовали семейство компьютерных программ Vector NTI 11.5 (Invitrogen, США) и онлайн интернет-ресурсы базы данных Национального центра биотехнологической информации США (Blast NCBI, http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi).The sequences of regulatory regions of genes used in the work according to the human genome GRCh37 / hg19 were obtained from the international GenBank database. To analyze and calculate primers and probes, to study their specificity, we used the Vector NTI 11.5 family of computer programs (Invitrogen, USA) and the US National Biotechnology Information Center database online resources (Blast NCBI, http://blast.ncbi.nlm.nih .gov / Blast.cgi).

Таблица 3.Table 3.

Cпецифические праймеры и зонды на участки регуляторных областей генов-онкомаркеров.Specific primers and probes on sites of regulatory regions of tumor markers.

Ген (регион)Gene (region) Последовательность праймеров и зондов*The sequence of primers and probes * ADHFE1ADHFE1 g: GTGGGCACCCTGCGGTCC
p: FAM-CCCGCCGGCCCCGCACTC-BHQ1
r: GGTCGCGTACTTGCTGAGGCA
g: GTGGGCACCCTGCGGTCC
p: FAM-CCCGCCGGCCCCGCACTC-BHQ1
r: GGTCGCGTACTTGCTGAGGCA
ALX4Alx4 g: CGTCAACAACCTCTCATCC
p: FAM-TCCATTTCTTATTTCAGTTTGCCACCA-BHQ1
r: GGACTCTGGTTTCTAAGATCAG
g: CGTCAACAACCTCTCATCC
p: FAM-TCCATTTCTTATTTCAGTTTTGCCACCA-BHQ1
r: GGACTCTGGTTTCTAAGATCAG
CNRIP1CNRIP1 g: GCCAGACCCTCGCCCAGACA
p: FAM-CGAGGCCCGGCAGGTCCCCC-BHQ1
r: CGTCATTAGGCTGGATGCGCA
g: GCCAGACCCTCGCCCAGACA
p: FAM-CGAGGCCCGGCAGGTCCCCC-BHQ1
r: CGTCATTAGGCTGGATGCGCA
EID3Eid3 g: GCTCCGCGGGAAGACAGCC
p: FAM-CCCGGCCCAGCCACAAGC-BHQ1
r: TTTGAAAAAGAATAGCTGTCCCCTGA
g: GCTCCGCGGGAAGACAGCC
p: FAM-CCCGGCCCAGCCACAAGC-BHQ1
r: TTTGAAAAAGAATAGCTGTCCCCTGA
ELMO1ELMO1 g: GGGTCGCCGGAGCTCTGA
p: FAM-AACCCTTGCCGCTGCTGTCCTGC-BHQ1
r: CGCCAGCCCAGGAAACTTTAC
g: GGGTCGCCGGAGCTCTGA
p: FAM-AACCCTTGCCGCTGCTGTCCTGC-BHQ1
r: CGCCAGCCCAGGAAACTTTAC
ESR1ESR1 g: CGCAGGGCAGAAGGCTCAGAA
p: FAM-TGCTCTTTTTCCAGGTGGCCCGCC-BHQ1
r: CGGGACATGCGCTGCGTC
g: CGCAGGGCAGAAGGCTCAGAA
p: FAM-TGCTCTTTTTCCAGGTGGCCCGCC-BHQ1
r: CGGGACATGCGCTGCGTC
FBN1(1)FBN1 (1) g: GCGGGGAGACTTTCAGGGCA
p: FAM-ATGCTGAAGCCTCGCGGTCCCC-BHQ1
r: CACGGGTTGGGCTTGGGA
g: GCGGGGAGACTTTCAGGGCA
p: FAM-ATGCTGAAGCCTCGCGGTCCCC-BHQ1
r: CACGGGTTGGGCTTGGGA
FBN1(2)FBN1 (2) g: CAGCAGCCCCGGCCGATC
p: FAM-CCTCCCGGGCCCCGCCAGA-BHQ1
r: GGGTACTTTGCGCCGCGCTC
g: CAGCAGCCCCGGCCGATC
p: FAM-CCTCCCGGGCCCCGCCAGA-BHQ1
r: GGGTACTTTGCGCCGCGCTC
FBN1(3.1)FBN1 (3.1) g: GTAGCGGCCACGACTGGGA
p: FAM-CAGCCGCCGCCGCCTCCTC-BHQ1
r: CCGGCTGCACCCACTGGA
g: GTAGCGGCCACGACTGGGA
p: FAM-CAGCCGCCGCCGCCTCCTC-BHQ1
r: CCGGCTGCACCCACTGGA
FBN1(3.3)FBN1 (3.3) g: GAGCCCGGCACCAAGAGC
p: FAM-CCCTCCCCTGCCTGACAGCTTCC-BHQ1
r: CACCGGGGCTGGAGCTGC
g: GAGCCCGGCACCAAGAGC
p: FAM-CCCTCCCCTGCCTGACAGCTTCC-BHQ1
r: CACCGGGGCTGGAGCTGC
HLTFHltf g: AACAAAACACCGGCACCGCA
p: FAM-CAGTCGCACTCCTGGGGCCTCGT-BHQ1
r: GTTCTTCCCCGCCCCCAA
g: AACAAAACACCGGCACCGCA
p: FAM-CAGTCGCACTCCTGGGGCCTCGT-BHQ1
r: GTTCTTCCCCGCCCCCAA
LAMA1LAMA1 g: ccaccttctctgcccacctccta
p: FAM-CTGACCGCGGCCGCCTCCC -BHQ1
r: CCGCCACCCAGACCCCTC
g: ccaccttctctgcccacctccta
p: FAM-CTGACCGCGGCCGCCTCCC -BHQ1
r: CCGCCACCCAGACCCCTC
NEUROG1NEUROG1 g: GTGCCTCGGCCGCTAATCG
p: FAM-CCGACCCCGCCTCTGTTTCACTGC-BHQ1
r: CCGTAATTACCGCCGGCCAATC
g: GTGCCTCGGCCGCTAATCG
p: FAM-CCGACCCCGCCTCTGTTTCACTGC-BHQ1
r: CCGTAATTACCGCCGGCCAATC

NGFRNGFR g: TGGCTTCACCCAGCCTCTC
p: FAM-CAGCCAGAGCGAGCCGAGCC-BHQ1
r: TCCAGCTCGGTCCGCTTTG
g: TGGCTTCACCCAGAGCCTCTC
p: FAM-CAGCCAGAGCGAGCCGAGCC-BHQ1
r: TCCAGCTCGGTCCGCTTTG
RARBRabar g: TTCAGAGGCAGGAGGGTCTATTC
p: FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1
r: GGTTCCCAGAAAGATCCCAAGTTC
g: TTCAGAGGCAGGAGGGTCTATTC
p: FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1
r: GGTTCCCAGAAAGATCCCAAGTTC
RXRGRxrg g: GCCGCCGTCACCGCTACT
p: FAM-CCACCGCCGTCGCTGCTGC-BHQ1
r: GTGCCACCCGGTAGGGACC
g: GCCGCCGTCACCGCTACT
p: FAM-CCACCGCCGTCGCTGCTGC-BHQ1
r: GTGCCACCCGGTAGGGACC
RYR2Ryr2 g: GGGGACCACGGAGGCGACT
p: FAM-TTTCCCCCAAGTCAAGGTGCTGCGAAA-BHQ1
r: CGGGGGTGATGGTGCAGGA
g: GGGGACCACGGAGGCGACT
p: FAM-TTTCCCCCAAGTCAAGGTGCTGCGAAA-BHQ1
r: CGGGGGTGATGGTGCAGGA
SDC2Sdc2 g: GCGATTGCGGCTCAGGCT
p: FAM-CCCCGAGCCCGAGTCCCCG-BHQ1
r: GGGAGTGCAGAAACCAACAAGTGA
g: GCGATTGCGGCTCAGGCT
p: FAM-PrivGAGCCCGAGTCCCCG-BHQ1
r: GGGAGTGCAGAAACCAACAAGTGA
SEPT9Sept9 g: GCAGGAGGCTGTATTTGGG
p: FAM-AGCCAAACAAAGTTCTCTGTCACCGCC-BHQ1
r: CGCTGCCGTTTAACCCTTG
g: GCAGGAGGCTGTATTTGGG
p: FAM-AGCCAAACAAAGTTCTCTGTCACCGCC-BHQ1
r: CGCTGCCGTTTAACCCTTG
SFRP2SFRP2 g: GCACAGCCAGAGTTTTCTTG
p: FAM-TACCCTTCATTGGCTCCTCCCTTGCT-BHQ1
r: AGGCTTCTCTGTTTGTTGTTTAAAG
g: GCACAGCCAGAGTTTTCTTG
p: FAM-TACCCTTCATTGGCTCCTCCCTTGCT-BHQ1
r: AGGCTTCTCTGTTTGTTGTTTAAAG
SOCS3SOCS3 g: CAGTCCCGGGGGCCCTTCT
p: FAM-TGCTCCCCACCCGGCCACACTCC-BHQ1
r: CAAGGGCGCAGCGTGGGA
g: CAGTCCCGGGGGCCCTTCT
p: FAM-TGCTCCCCACCCGGCCACACTCC-BHQ1
r: CAAGGGCGCAGCGTGGGA
SOX17SOX17 g: CGCCCTCCGACCCTCCAA
p: FAM-TCCCGGATTCCCCAGGTGGCC-BHQ1
r: CAGTTCAGGGCCAAGGGTGCT
g: CGCCCTCCGACCCTCCAA
p: FAM-TCCCGGATTCCCCAGGTGGCC-BHQ1
r: CAGTTCAGGGCCAAGGGTGCT
THBDThbd g: GTTCGGGAAAAGGAAGGAAGTGC
p: FAM-ATTGCTGGGTTCTCTGGCCGCC-BHQ1
r: TTACTCATCCCGGCGAGGTGA
g: GTTCGGGAAAAGGAAGGAAGTGC
p: FAM-ATTGCTGGGTTCTCTGGCCGCC-BHQ1
r: TTACTCATCCCGGCGAGGTGA
TMEFF2TMEFF2 g: GGTGGGCTACCCGCACACTCATA
p: FAM-CCATTCGCCTCACTCTCCGCTCCA-BHQ1
r: CGCCGACTCGCCCCTCTC
g: GGTGGGCTACCCGCACACTCATA
p: FAM-CCATTCGCCTCACTCTCCGCTCCA-BHQ1
r: CGCCGACTCGCCCCTCTC
UCHL1UCHL1 g: GCAGAACCAAGCGAGGGGGAA
p: FAM-CGTACCCATCTGGCCGCGACCGTC-BHQ1
r: GGGGCCCGGCCGTACCAC
g: GCAGAACCAAGCGAGGGGGAA
p: FAM-CGTACCCATCTGGCCGCGACCGTC-BHQ1
r: GGGGCCCGGCCGTACCAC
VIMVim g: TCCGCAGCCATGTCCACCA
p: FAM-CCGTGTCCTCGTCCTCCTACCGCAG-BHQ1
r: GCTGCCCAGGCTGTAGGTGC
g: TCCGCAGCCATGTCCACCA
p: FAM-CCGTGTCCTCGTCCTCCTACCGCAG-BHQ1
r: GCTGCCCAGGCTGTAGGTGC

*Примечание: g – геномный праймер; p – флуоресцентно-меченый зонд; r – дополнительный геномный праймер (reverse), впоследствии заменяемый в GLAD-ПЦР гибридным праймером (пример 2); FAM – флуоресцеин; BHQ1 – гаситель флуоресценции (Black Hole Quencher 1).* Note: g - genomic primer; p - fluorescently-labeled probe; r is an additional genomic primer ( r everse), subsequently replaced by a hybrid primer in GLAD-PCR (example 2); FAM - fluorescein; BHQ1 - fluorescence quencher (Black Hole Quencher 1).

Реакцию ПЦР в режиме реального времени проводили в объеме 20 мкл в трех повторах на детектирующем амплификаторе CXF-96 («Bio-Rad», США) по универсальной для всех амплифицируемых участков программе: 95°С 3 мин, далее 5 циклов без детекции: 95°С 10 сек, 61°С 15 сек, 72°С 20 сек; затем 50 циклов с детекцией по каналу FAM на стадии отжига: 95°С 10 сек, 61°С 15 сек, 72°С 20 сек. Концентрации реакционных компонентов ПЦР были аналогичны указанным в примере 2. В экспериментах использовали лейкоцитарную ДНК здорового донора, полученную и очищенную, как описано ранее [Абдурашитов М.А. с соавт. Рестрикционный анализ ДНК человека – новые возможности в ДНК-диагностике. Медицинская генетика. 2007. - Т. 6. - С. 29-36]. Pезультаты амплификации соответствовали ожидаемым. Последовательности разработанных праймеров и зондов представлены в таблице 3. Впоследствии, при проведении GLAD-ПЦР, один из праймеров, обозначенный в таблице как «r» (reverse), заменяли на отобранный гибридный праймер (пример 2).Real-time PCR was carried out in a volume of 20 μl in three repetitions on a CXF-96 detection amplifier (Bio-Rad, USA) according to a program universal for all amplified sections: 95 ° C for 3 min, then 5 cycles without detection: 95 ° C 10 s, 61 ° C 15 s, 72 ° C 20 s; then 50 cycles with detection through the FAM channel at the annealing stage: 95 ° C for 10 sec, 61 ° C for 15 sec, 72 ° C for 20 sec. The concentrations of the reaction components of PCR were similar to those indicated in Example 2. In the experiments, healthy donor leukocyte DNA was obtained and purified as described previously [M. Abdurashitov. et al. Restriction analysis of human DNA - new opportunities in DNA diagnostics. Medical genetics. 2007. - T. 6. - S. 29-36]. The amplification results were as expected. The sequences of the designed primers and probes are presented in table 3. Subsequently, when conducting GLAD-PCR, one of the primers, indicated in the table as “r” (reverse), was replaced with a selected hybrid primer (example 2).

Пример 2. Поиск метилированных сайтов RCGY для GLAD-ПЦР-анализаExample 2. Search methylated sites RCGY for GLAD-PCR analysis

Изучен статус метилирования сайтов RCGY в пределах выбранных участков ДНК с целью выбора оптимальных сайтов для дальнейшего GLAD-ПЦР-анализа клинических образцов. Для поиска перспективных сайтов R(5mC)GY в пределах выбранных для анализа участков регуляторных областей генов-онкомаркеров использовали препарат ДНК из клеток колоректального рака линии SW837 (линия клеток аденокарциномы ободочной кишки), выделенный известным методом [Sambrook J., Russel D. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed. – New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. – 2222 p.]. Поиск проводили методом подбора гибридных праймеров под близлежащие сайты RCGY на протяжении не более 400 п.о. от положения геномного праймера. Использовали методологию, структуры олигонуклеотидного адаптера и гибридных праймеров согласно известному способу [Кузнецов В. В. с соавт. Способ определения нуклеотидной последовательности Pu(5mC)GPy в заданном положении протяженной ДНК // Патент РФ №2525710 С1, опубл. 20.08.2014, Бюл. № 23].The methylation status of RCGY sites within the selected DNA regions was studied in order to select the optimal sites for further GLAD-PCR analysis of clinical samples. To search for promising R (5mC) GY sites within the selected regions of the regulatory regions of tumor markers for analysis, we used a DNA preparation from colorectal cancer cells of the SW837 line (colon adenocarcinoma cell line), isolated by the known method [Sambrook J., Russel D. Molecular cloning : a laboratory manual. 3rd ed. - New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. - 2222 p.]. The search was performed by selecting hybrid primers for nearby RCGY sites for no more than 400 bp. from the position of the genomic primer. Used the methodology, the structure of the oligonucleotide adapter and hybrid primers according to the known method [Kuznetsov V. Century et al. The method for determining the nucleotide sequence of Pu (5mC) GPy in a given position of extended DNA // RF Patent No. 2525710 C1, publ. 08/20/2014, Bull. No. 23].

Структура гибридного праймера представляет собой 19-звенную последовательность следующего состава: 5’-CCTGCTCTTTCATCGgYNN-3’, где подчеркиванием выделена 15-звенная часть праймера, комплементарная универсальному олигонуклеотидному адаптеру, а gYNN – 4-звенник, комплементарный геномной последовательности в точке гидролиза ДНК метилзависимой эндонуклеазой GlaI. Данная структура предполагает 32 варианта гибридных праймеров, соответствующих различным точкам гидролиза ДНК по сайту R(5mC)GY.The structure of the hybrid primer is a 19-link sequence of the following composition: 5'- CCTGCTCTTTCATCG gYNN-3 ', where the 15-part primer complementary to the universal oligonucleotide adapter is highlighted, and gYNN is a 4-link complementary to the genomic sequence at the methyl hydrolysis point endonuclease GlaI. This structure implies 32 variants of hybrid primers corresponding to different points of DNA hydrolysis at the R (5mC) GY site.

К 45 нг препарата ДНК добавляли метилзависимую сайт-специфическую ДНК-эндонуклеазу GlaI в количестве 1,5 е.а. и компоненты буфера для достижения следующего состава в объеме 21,7 мкл: 20 мМ Tris-SO4, pH 8.0, 4 мМ MgCl2, 1 мМ ß-меркаптоэтанол, 100 нг/мкл БСА. Гидролиз проводили в течение 30 мин при 30 С с последующей инактивацией GlaI при 65 С в течение 20 мин.1.5 n.a. of methyl-dependent site-specific GlaI DNA endonuclease was added to 45 ng of the DNA preparation. and buffer components to achieve the following composition in a volume of 21.7 μl: 20 mM Tris-SO 4 , pH 8.0, 4 mM MgCl 2 , 1 mM β-mercaptoethanol, 100 ng / μl BSA. Hydrolysis was carried out for 30 min at 30 ° C followed by inactivation of GlaI at 65 ° C for 20 min.

Далее в к GlaI-гидролизату добавляли АТФ до конечной концентрации 0,5 мМ, ß-меркаптоэтанол до 6,8 мМ, универсальный олигонуклеотидный адаптер 5’-CCTGCTCTTTCATCG-3’/3’-p-GGACGAGAAAGTAGC-p-5’, до конечной концентрации 0,5 мкМ и 1000 е.а. высокоактивной T4 ДНК-лигазы. Реакцию лигирования адаптера проводили в 30 мкл реакционной смеси в течение 15 мин при 25 С, затем лигазу термоинактивировали при 65 С в течение 20 мин.Then, ATP was added to the GlaI hydrolyzate to a final concentration of 0.5 mM, ß-mercaptoethanol to 6.8 mM, the universal oligonucleotide adapter 5'-CCTGCTCTTTCATCG-3 '/ 3'-p-GGACGAGAAAGTAGC-p-5', to the final concentrations of 0.5 μM and 1000 ea highly active T4 DNA ligase. The adapter ligation reaction was carried out in 30 μl of the reaction mixture for 15 min at 25 ° C, then the ligase was thermally inactivated at 65 ° C for 20 min.

Для проведения ПЦР в режиме реального времени к лигазной смеси добавляли следующие компоненты до достижения итоговых концентраций в конечном объеме, равном 60 мкл: 50 мМ Tris-SO4, pH 9,0, 30 мМ KCl, 10 мМ сульфата аммония, 3 мМ MgCl2, 0,2 мМ смеси дезоксирибонуклеозидтрифосфатов, 0,01 % Tween-20, смесь геномного праймера, гибридного праймера и зонда по 0,4 мкМ каждого и 0,05 е.а./мкл Hot Start ДНК-полимеразы. Для повышения эффективности амплификации GC-богатых участков ДНК использовали стабилизатор. Полученную реакционную смесь (60 мкл) разделяли на три равные части. For real-time PCR, the following components were added to the ligase mixture until the final concentrations were reached in a final volume of 60 μl: 50 mM Tris-SO 4 , pH 9.0, 30 mM KCl, 10 mM ammonium sulfate, 3 mM MgCl 2 , 0.2 mm mixture of deoxyribonucleoside triphosphates, 0.01% Tween-20, a mixture of genomic primer, hybrid primer and probe of 0.4 μm each and 0.05 EA / μl Hot Start DNA polymerase. To increase the efficiency of amplification of GC-rich DNA regions, a stabilizer was used. The resulting reaction mixture (60 μl) was divided into three equal parts.

Реакцию ПЦР в режиме реального времени проводили в объеме 20 мкл в трех повторах на детектирующем амплификаторе CXF-96 («Bio-Rad», США) по программе: 95°С 3 мин, далее 5 циклов без детекции: 95°С 10 сек, 61°С 15 сек, 72°С 20 сек; затем 50 циклов с детекцией (канал FAM) на стадии отжига: 95°С 10 сек, 61°С 15 сек, 72°С 20 сек. Результаты анализировали при помощи программного обеспечения амплификатора CXF-96 и интерпретировали на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривых флуоресценции образцов с пороговыми линиями, что соответствовало наличию или отсутствию значения порогового цикла «Cq» в соответствующей графе таблицы результатов программы амплификатора. Real-time PCR reaction was carried out in a volume of 20 μl in three repetitions on a CXF-96 detection amplifier (Bio-Rad, USA) according to the program: 95 ° C for 3 min, then 5 cycles without detection: 95 ° C for 10 sec, 61 ° C 15 sec; 72 ° C 20 sec; then 50 cycles with detection (FAM channel) at the annealing stage: 95 ° С 10 sec, 61 ° С 15 sec, 72 ° С 20 sec. The results were analyzed using the CXF-96 amplifier software and interpreted based on the presence (or absence) of intersection of the fluorescence curves of the samples with the threshold lines, which corresponded to the presence or absence of the threshold cycle value “Cq” in the corresponding column of the result table of the amplifier program.

На фиг. 1 представлен пример поиска наиболее часто метилированного сайта RCGY на выбранном участке регуляторной области гена FBN1(3.3). Выбор наиболее метилированного сайта RCGY и соответствующего ему гибридного праймера для GLAD-ПЦР анализа в регуляторной области гена FBN1. (a) Фрагмент нуклеотидной последоваательности регуляторного участка гена FBN1. Показаны геномные праймеры, флуоресцентные зонды, GlaI специфичные сайты (RCGY) и четырехнуклеотидная последовательность соответствующего гибридного праймера. Гибридные праймеры, соответствующие наиболее метилированным сайтам RCGY показаны заглавными буквами. Координаты участка в хромосоме даны в соответствии с геномной сборкой GRCh38/hg38. (b) Кривые ПЦР в реальном времени полученные с применением различных гибридных праймеров в GLAD-ПЦР-анализе регуляторного участка гена FBN1 (3.1).In FIG. Figure 1 shows an example of a search for the most frequently methylated RCGY site in a selected region of the regulatory region of the FBN1 gene (3.3). Selection of the most methylated RCGY site and its corresponding hybrid primer for GLAD-PCR analysis in the regulatory region of the FBN1 gene. (a) A fragment of the nucleotide sequence of the regulatory region of the FBN1 gene. Genomic primers, fluorescent probes, GlaI specific sites (RCGY), and the four-nucleotide sequence of the corresponding hybrid primer are shown. Hybrid primers corresponding to the most methylated RCGY sites are shown in capital letters. The coordinates of the region on the chromosome are given in accordance with the genomic assembly GRCh38 / hg38. (b) Real-time PCR curves obtained using various hybrid primers in GLAD-PCR analysis of the regulatory region of the FBN1 gene (3.1).

Как видно из фиг. 1, таким оказался третий сайт в ампликоне, которому соответствует гибридный праймер 5’- CCTGCTCTTTCATCGGCCG -3’. As can be seen from FIG. 1, this turned out to be the third site in the amplicon, which corresponds to the hybrid primer 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCCG- 3 '.

Результаты поиска наиболее метилированных сайтов RCGY из регуляторных областей генов ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD, TMEFF2, UCHL1 и VIM, перспективных для GLAD-ПЦР-анализа клинических образцов и идентификации колоректального рака приведены в Таблице 1.Search results for the most methylated RCGY sites from regulatory regions of the ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS, THOC gene regulatory regions TMEFF2, UCHL1 and VIM, promising for GLAD-PCR analysis of clinical samples and identification of colorectal cancer are shown in Table 1.

Пример 3. GLAD-ПЦР-анализ статуса метилирования генов-онкомаркеров колоректального ракаExample 3. GLAD-PCR analysis of methylation status of tumor markers of colorectal cancer

Образцы операционного материала опухолей (n = 21) и нормальной слизистой кишечника (n = 9) от больных колоректальным раком были получены из ФГУП Северский биофизический научный центр ФМБА России (г. Северск, Томская обл., РФ). Для GLAD-ПЦР-анализа статуса метилирования сайтов RCGY в заданных положениях участка ДНК определенного гена использовали препараты геномных ДНК, выделенные из клинических образцов известным методом фенол-хлороформной экстракции [Sambrook J., Russel D. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed. – New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. – 2222 p.], прошедшие обработку РНК-азой А для очистки от примесей РНК и фрагментацию редкощепящей эндонуклеазой рестрикции TaqI для более полного гидролиза ДНК. Концентрации образцов ДНК (нг/мкл) определяли спектрофотометрически. Реакцию GLAD-ПЦР проводили, как описано в примере 2. В реакцию брали 9 нг ДНК, ПЦР проводили в трех повторах для каждого образца (по 3 нг ДНК, т.е. по ~103 копий генома на реакцию). Один из геномных праймеров в ПЦР заменяли на подобранный, как описано в примере 2, т.е. гибридный праймер.Samples of the operating material of tumors (n = 21) and normal intestinal mucosa (n = 9) from patients with colorectal cancer were obtained from the FSUE Seversky Biophysical Research Center of the FMBA of Russia (Seversk, Tomsk Region, Russian Federation). For GLAD-PCR analysis of the methylation status of RCGY sites at specific positions of the DNA region of a particular gene, genomic DNA preparations were isolated from clinical samples using the known phenol-chloroform extraction method [Sambrook J., Russel D. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed. - New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. - 2222 p.], Which were treated with RNAse A to purify RNA impurities and fragmented with TaqI restriction restriction endonuclease for more complete DNA hydrolysis. The concentration of DNA samples (ng / μl) was determined spectrophotometrically. The GLAD-PCR reaction was carried out as described in Example 2. 9 ng DNA was taken into the reaction, PCR was carried out in three repetitions for each sample (3 ng DNA, i.e., ~ 10 3 copies of the genome per reaction). One of the genomic primers in PCR was replaced with a matched one, as described in example 2, i.e. hybrid primer.

Результаты проведенного анализа для гена SEPT9 представлены на фиг. 2: результаты GLAD-ПЦР-анализа отобранного сайта RCGY в регуляторной области гена SEPT9 в клинических образцах. По горизонтальной оси отображены номера клинических образцов, где T – соответствует опухолевому образцу, а N – здоровому. По вертикальной оси приведено усредненное значение Cq для каждого образца с указанием доверительного интервала. В соответствии с полученными значениями Cq для каждого цикла экспериментов для оценки чувствительности и специфичности каждого маркера были построены ROC кривые и оценена площадь под кривой [E. R. DeLong, D. M. DeLong, and D. L. Clarke-Pearson, “Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach,” Biometrics, vol. 44, no. 3, pp. 837–845, 1988]. Результаты оценки приведены в таблице 4, а соответствующие кривые на рисунке фиг.3 - ROC кривая для GLAD-ПЦР-анализа статуса метилирования RCGY сайта-маркера колоректального рака для гена SEPT9. The results of the analysis for the SEPT9 gene are presented in FIG. 2: Results of GLAD-PCR analysis of a selected RCGY site in the regulatory region of the SEPT9 gene in clinical samples. The horizontal axis shows the numbers of clinical samples, where T - corresponds to the tumor sample, and N - healthy. The vertical axis shows the average value of Cq for each sample with an indication of the confidence interval. In accordance with the obtained Cq values for each cycle of experiments, ROC curves were constructed and the area under the curve was estimated to evaluate the sensitivity and specificity of each marker [E. R. DeLong, D. M. DeLong, and D. L. Clarke-Pearson, “Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach,” Biometrics, vol. 44, no. 3, pp. 837-845, 1988]. The evaluation results are shown in table 4, and the corresponding curves in figure 3 - ROC curve for GLAD-PCR analysis of methylation status of the RCGY site marker of colorectal cancer for the gene SEPT9.

В ходе ROC-анализа рассчитывался оптимальный пороговый цикл отсечения «Ctопт», при котором суммарное значение чувствительности и специфичности было максимальным. Анализируемый образец считали положительным, если среднее значение «Ct» для образца было меньше или равно «Ctопт». Анализируемый образец считали отрицательным, если среднее значение «Ct» для образца превышало «Ctопт».During the ROC analysis, the optimal threshold cutoff cycle “Ct opt ” was calculated, at which the maximum value of sensitivity and specificity was maximum. The analyzed sample was considered positive if the average “Ct” value for the sample was less than or equal to “Ct opt ”. The analyzed sample was considered negative if the average “Ct” value for the sample exceeded “Ct opt ”.

Таблица 4 Table 4

Оценка диагностической ценности отобранного сайта RCGY в регуляторной области гена-онкомаркера колоректального рака SEPT9 методом GLAD-ПЦР-анализа. Assessment of the diagnostic value of the selected RCGY site in the regulatory region of the SEPT9 colorectal cancer tumor marker gene by GLAD-PCR analysis.

Ген (регион)Gene (region) Количество детектировнных образцов колоректального рака / общее число образцов опухолейThe number of detected samples of colorectal cancer / total number of tumor samples Чувствительность,
%
Sensitivity,
%
Количество отрицательных результатов / общее число здоровых образцовNumber of negative results / total number of healthy samples Специфичность,
%
Specificity,
%
Площадь под кривой
(стандартное отклонение)
Area under the curve
(standard deviation)
95% доверительный интервал95% confidence interval
SEPT9Sept9 16/2116/21 76.276.2 9/99/9 100one hundred 0.862 (0.067)0.862 (0.067) 0.688–0.9600.688–0.960

Таким образом, в примере 3 показана возможность успешного применения метода GLAD-ПЦР для идентификации злокачественного поражения толстого кишечника и прямой кишки с использованием разработанного набора олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для анализа методом GLAD-ПЦР статуса метилирования заданных сайтов RCGY в регуляторных областях генов-онкомаркеров колоректального рака.Thus, Example 3 shows the possibility of successful application of the GLAD-PCR method for identifying malignant lesions of the colon and rectum using the developed set of oligonucleotide primers and fluorescently-labeled probes for GLAD-PCR analysis of methylation status of target RCGY sites in regulatory regions of genes tumor markers of colorectal cancer.

Claims (55)

1. Набор олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов для идентификации злокачественного поражения толстого кишечника и прямой кишки посредством анализа в образцах ДНК метилирования сайтов RCGY в заданных положениях регуляторных областей генов-онкомаркеров методом GLAD-ПЦР, имеющих следующую структуру:1. A set of oligonucleotide primers and fluorescently-labeled probes for the identification of malignant lesions of the colon and rectum by analyzing RCGY sites in DNA methylation samples at predetermined positions of the regulatory regions of tumor markers by GLAD-PCR with the following structure: - для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ADHFE1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the ADHFE1 tumor marker gene (5 '→ 3'): ADHFE1_g: 5'-GTGGGCACCCTGCGGTCC-3'ADHFE1_g: 5'-GTGGGCACCCTGCGGTCC-3 ' (18 н.)(18 n.) ADHFE1_p: 5'-FAM-CCCGCCGGCCCCGCACTC-BHQ1-3'ADHFE1_p: 5'-FAM-CCCGCCGGCCCCGCACTC-BHQ1-3 ' (18 н.)(18 n.) ADHFE1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTAC-3'ADHFE1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTAC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ALX4 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the ALX4 tumor marker gene (5 '→ 3'): ALX4_g: 5'-CGTCAACAACCTCTCATCC-3'ALX4_g: 5'-CGTCAACAACCTCTCATCC-3 ' (18 н.)(18 n.) ALX4_р: 5'-FAM-TCCATTTCTTATTTCAGTTTGCCACCA-BHQ1-3'ALX4_p: 5'-FAM-TCCATTTCTTATTTCAGTTTGCCACCA-BHQ1-3 ' (18 н.)(18 n.) ALX4_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGC-3'ALX4_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера CNRIP1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the CNRIP1 tumor marker gene (5 '→ 3'): CNRIP1_g: 5'-GCCAGACCCTCGCCCAGACA-3'CNRIP1_g: 5'-GCCAGACCCTCGCCCAGACA-3 ' (20 н.)(20 n.) CNRIP1_p: 5'-FAM-CGAGGCCCGGCAGGTCCCCC-BHQ1CNRIP1_p: 5'-FAM-CGAGGCCCGGCAGGTCCCCC-BHQ1 (20 н.)(20 n.) CNRIP1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGA-3'CNRIP1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGA -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера EID3 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker EID3 (5 '→ 3'): EID3_g: 5'-GCTCCGCGGGAAGACAGCC-3'EID3_g: 5'-GCTCCGCGGGAAGACAGCC-3 ' (19 н.)(19 n.) EID3_p: 5'-FAM-CCCGGCCCAGCCACAAGC-BHQ1-3'EID3_p: 5'-FAM-CCCGGCCCAGCCACAAGC-BHQ1-3 ' (18 н.)(18 n.) EID3_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTGT-3'EID3_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTGT -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ELMO1 (5'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the ELMO1 tumor marker gene (5 '): ELMO1_g: 5'-GGGTCGCCGGAGCTCTGA-3'ELMO1_g: 5'-GGGTCGCCGGAGCTCTGA-3 ' (18 н.)(18 n.) ELMO1_p: 5'-FAM-AACCCTTGCCGCTGCTGTCCTGC-BHQ1-3'ELMO1_p: 5'-FAM-AACCCTTGCCGCTGCTGTCCTGC-BHQ1-3 ' (23 н.)(23 n.) ELMO1 _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCCG-3'ELMO1 _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCCG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера ESR1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker ESR1 (5 '→ 3'): ESR1_g: 5'-CGCAGGGCAGAAGGCTCAGAA-3'ESR1_g: 5'-CGCAGGGCAGAAGGCTCAGAA-3 ' (21 н.)(21 n.) ESR1_p: 5'-FAM-TGCTCTTTTTCCAGGTGGCCCGCC-BHQ1-3'ESR1_p: 5'-FAM-TGCTCTTTTTTAGAGGTGGCCCGCC-BHQ1-3 ' (24 н.)(24 n.) ESR1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTGT-3'ESR1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTGT -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(1) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (1) (5 '→ 3'): FBN1(1)_g: 5'-GCGGGGAGACTTTCAGGGCA-3'FBN1 (1) _g: 5'-GCGGGGAGACTTTCAGGGCA-3 ' (20 н.)(20 n.) FBN1(1)_p: 5'-FAM-ATGCTGAAGCCTCGCGGTCCCC-BHQ1-3'FBN1 (1) _p: 5'-FAM-ATGCTGAAGCCTCGCGGTCCCC-BHQ1-3 ' (22 н.)(22 n.) FBN1(1)_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGC-3'FBN1 (1) _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(2) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (2) (5 '→ 3'): FBN1(2)_g: 5'-CAGCAGCCCCGGCCGATC-3'FBN1 (2) _g: 5'-CAGCAGCCCCGGCCGATC-3 ' (18 н.)(18 n.) FBN1(2)_p: 5'-FAM-CCTCCCGGGCCCCGCCAGA-BHQ1-3'FBN1 (2) _p: 5'-FAM-CCTCCCGGGCCCCGCCAGA-BHQ1-3 ' (19 н.)(19 n.) FBN1(2)_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCTC-3'FBN1 (2) _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCTC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(3.1) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (3.1) (5 '→ 3'): FBN1(3.1)_g: 5'-GTAGCGGCCACGACTGGGA-3'FBN1 (3.1) _g: 5'-GTAGCGGCCACGACTGGGA-3 ' (19 н.)(19 n.) FBN1(3.1)_p: 5'-FAM-CAGCCGCCGCCGCCTCCTC-BHQ1-3'FBN1 (3.1) _p: 5'-FAM-CAGCCGCCGCCGCCTCCTC-BHQ1-3 ' (19 н.)(19 n.) FBN1(3.1)_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'FBN1 (3.1) _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера FBN1(3.3) (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene FBN1 (3.3) (5 '→ 3'): FBN1(3.3)_g: 5'-GAGCCCGGCACCAAGAGC-3'FBN1 (3.3) _g: 5'-GAGCCCGGCACCAAGAGC-3 ' (18 н.)(18 n.) FBN1(3.3)_p: 5'-FAM-CCCTCCCCTGCCTGACAGCTTCC-BHQ1-3'FBN1 (3.3) _p: 5'-FAM-CCCTCCCCTGCCTGACAGCTTCC-BHQ1-3 ' (23 н.)(23 n.) FBN1(3.3)_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCCG-3'FBN1 (3.3) _h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCCG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера HLTF(5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of the regulatory regions of the HLTF tumor marker gene (5 '→ 3'): HLTF_g: 5'-AACAAAACACCGGCACCGCA-3'HLTF_g: 5'-AACAAAACACCGGCACCGCA-3 ' (20 н.)(20 n.) HLTF_p: 5'-FAM-CAGTCGCACTCCTGGGGCCTCGT-BHQ1-3'HLTF_p: 5'-FAM-CAGTCGCACTCCTGGGGCCTCGT-BHQ1-3 ' (23 н.)(23 n.) HLTF_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'HLTF_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера LAMA1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene LAMA1 (5 '→ 3'): LAMA1_g: 5'-CCACCTTCTCTGCCCACCTCCTA-3'LAMA1_g: 5'-CCACCTTCTCTGCCCACCTCCTA-3 ' (23 н.)(23 n.) LAMA1_p: 5'-FAM-CTGACCGCGGCCGCCTCCC-BHQ1-3'LAMA1_p: 5'-FAM-CTGACCGCGGCCGCCTCCC-BHQ1-3 ' (19 н.)(19 n.) LAMA1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'LAMA1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера NEUROG1 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the gene tumor marker NEUROG1 (5 '→ 3'): NEUROG1_g: 5'-GTGCCTCGGCCGCTAATCG-3'NEUROG1_g: 5'-GTGCCTCGGCCGCTAATCG-3 ' (19 н.)(19 n.) NEUROG1_p: 5'-FAM-CCGACCCCGCCTCTGTTTCACTGC-BHQ1-3'NEUROG1_p: 5'-FAM-CCGACCCCGCCTCTGTTTCACTGC-BHQ1-3 ' (24 н.)(24 n.) NEUROG1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'NEUROG1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера NGFR (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene NGFR (5 '→ 3'): NGFR_g: 5'-TGGCTTCACCCAGCCTCTC-3'NGFR_g: 5'-TGGCTTCACCCAGCCTCTCTC-3 ' (19 н.)(19 n.) NGFR_р: 5'-FAM-CAGCCAGAGCGAGCCGAGCC-BHQ1-3'NGFR_p: 5'-FAM-CAGCCAGAGCGAGCCGAGCC-BHQ1-3 ' (20 н.)(20 n.) NGFR_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCTC-3'NGFR_h: 5'-CCTGCTCTTTCATC GGCTC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RARB (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the RARB tumor marker gene (5 '→ 3'): RARB_g: 5'-TTCAGAGGCAGGAGGGTCTATTC-3'RARB_g: 5'-TTCAGAGGCAGGAGGGTCTATTC-3 ' (23 н.)(23 n.) RARB_p: 5'-FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1-3'RARB_p: 5'-FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1-3 ' (26 н.)(26 n.) RARB_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTTC-3'RARB_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTTC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RXRG (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene RXRG (5 '→ 3'): RXRG_g: 5'-GCCGCCGTCACCGCTACT-3'RXRG_g: 5'-GCCGCCGTCACCGCTACT-3 ' (18 н.)(18 n.) RXRG_p: 5'-FAM-CCACCGCCGTCGCTGCTGC-BHQ1-3'RXRG_p: 5'-FAM-CCACCGCCGTCGCTGCTGC-BHQ1-3 ' (19 н.)(19 n.) RXRG_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'RXRG_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера RYR2 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker RYR2 (5 '→ 3'): RYR2_g: 5'-GGGGACCACGGAGGCGACT-3'RYR2_g: 5'-GGGGACCACGGAGGCGACT-3 ' (19 н.)(19 n.) RYR2_p: 5'-FAM-TTTCCCCCAAGTCAAGGTGCTGCGAAA-BHQ1-3'RYR2_p: 5'-FAM-TTTCCCCCAAGTCAAGGTGCTGCGAAA-BHQ1-3 ' (27 н.)(27 n.) RYR2_h:. 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGT-3'RYR2_h :. 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGT -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SDC2 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker SDC2 (5 '→ 3'): SDC2_g: 5'-GCGATTGCGGCTCAGGCT-3'SDC2_g: 5'-GCGATTGCGGCTCAGGCT-3 ' (18 н.)(18 n.) SDC2_p: 5'-FAM-CCCCGAGCCCGAGTCCCCG-BHQ1-3'SDC2_p: 5'-FAM-PrivGAGCCCGAGTCCCCG-BHQ1-3 ' (19 н.)(19 n.) SDC2_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTTC-3'SDC2_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTTC -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SEPT9 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the gene tumor marker SEPT9 (5 '→ 3'): SEPT9_g: 5'-GCAGGAGGCTGTATTTGGG-3'SEPT9_g: 5'-GCAGGAGGCTGTATTTGGG-3 ' (19 н.)(19 n.) SEPT9_p: 5'-FAM-AGCCAAACAAAGTTCTCTGTCACCGCC-BHQ1-3'SEPT9_p: 5'-FAM-AGCCAAACAAAGTTCTCTGTCACCGCC-BHQ1-3 ' (27 н.)(27 n.) SEPT9_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCAG-3'SEPT9_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCAG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SFRP2 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene SFRP2 (5 '→ 3'): SFRP2_g: 5'-GCACAGCCAGAGTTTTCTTG-3'SFRP2_g: 5'-GCACAGCCAGAGTTTTTTTG-3 ' (20 н.)(20 n.) SFRP2_p: 5'-FAM-TACCCTTCATTGGCTCCTCCCTTGCT-BHQ1-3'SFRP2_p: 5'-FAM-TACCCTTCATTGGCTCCTCCCTTGCT-BHQ1-3 ' (26 н.)(26 n.) SFRP2_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGT-3'SFRP2_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGT -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SOCS3 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the SOCS3 tumor marker gene (5 '→ 3'): SOCS3_g: 5'-CAGTCCCGGGGGCCCTTCT-3'SOCS3_g: 5'-CAGTCCCGGGGGGCCCTTCT-3 ' (19 н.)(19 n.) SOCS3_p: 5'-FAM-TGCTCCCCACCCGGCCACACTCC-BHQ1-3'SOCS3_p: 5'-FAM-TGCTCCCCACCCGGCCACACTCC-BHQ1-3 ' (23 н.)(23 n.) SOCS3_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'SOCS3_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера SOX17 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker gene SOX17 (5 '→ 3'): SOX17_g: 5'-CGCCCTCCGACCCTCCAA-3'SOX17_g: 5'-CGCCCTCCGACCCTCCAA-3 ' (18 н.)(18 n.) SOX17_p: 5'-FAM-TCCCGGATTCCCCAGGTGGCC-BHQ1-3'SOX17_p: 5'-FAM-TCCCGGATTCCCCAGGTGGCC-BHQ1-3 ' (21 н.)(21 n.) SOX17_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCCG-3'SOX17_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCCG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера THBD (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the THBD tumor marker gene (5 '→ 3'): THBD_g: 5'-GTTCGGGAAAAGGAAGGAAGTGC-3'THBD_g: 5'-GTTCGGGAAAAGGAAGGAAGTGC-3 ' (23 н.)(23 n.) THBD_p: 5'-FAM-ATTGCTGGGTTCTCTGGCCGCC-BHQ1-3'THBD_p: 5'-FAM-ATTGCTGGGTTCTCTGGCCGCC-BHQ1-3 ' (22 н.)(22 n.) THBD_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGA-3'THBD_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGA -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера TMEFF2 (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the TMEFF2 tumor marker gene (5 '→ 3'): TMEFF2_g: 5'-GGTGGGCTACCCGCACACTCATA-3'TMEFF2_g: 5'-GGTGGGCTACCCGCACACTCATA-3 ' (23 н.)(23 n.) TMEFF2_p: 5'-FAM-CCATTCGCCTCACTCTCCGCTCCA-BHQ1-3'TMEFF2_p: 5'-FAM-CCATTCGCCTCACTCTCCGCTCCA-BHQ1-3 ' (24 н.)(24 n.) TMEFF2_h. 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGG-3'TMEFF2_h. 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера UCHL1 (5'→3'):- for specific primers and probe on sites of CpG islands of regulatory regions of the tumor marker UCHL1 (5 '→ 3'): UCHL1_g: 5'-GCAGAACCAAGCGAGGGGGAA-3' UCHL1_g: 5'-GCAGAACCAAGCGAGGGGGGAA-3 ' (21 н.)(21 n.) UCHL1_p: 5'-FAM-CGTACCCATCTGGCCGCGACCGTC-BHQ1-3' UCHL1_p: 5'-FAM-CGTACCCATCTGGCCGCGACCGTC-BHQ1-3 ' (24 н.)(24 n.) UCHL1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCTG-3' UCHL1_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCTG -3 ' (19 н.)(19 n.)
- для специфических праймеров и зонда на участки CpG-островков регуляторных областей гена-онкомаркера VIM (5'→3'):- for specific primers and probe on the sites of CpG islands of regulatory regions of the VIM tumor marker gene (5 '→ 3'): VIM_g: 5'-TCCGCAGCCATGTCCACCA-3' VIM_g: 5'-TCCGCAGCCATGTCCACCA-3 ' (19 н.)(19 n.) VIM_p: 5'-FAM-CCGTGTCCTCGTCCTCCTACCGCAG-BHQ1-3' VIM_p: 5'-FAM-CCGTGTCCTCGTCCTCCTACCGCAG-BHQ1-3 ' (25 н.)(25 n.) VIM_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCGC-3' VIM_h: 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCGC -3 ' (19 н.)(19 n.)
где g - геномный праймер (genome); р - флуоресцентно-меченый зонд (zond); h - гибридный праймер (hybrid); FAM - флуоресцеин; BHQ1 - гаситель флуоресценции (Black Hole Quencher 1).where g is the genomic primer (genome); p - fluorescently-labeled probe (zond); h - hybrid primer (hybrid); FAM - fluorescein; BHQ1 - fluorescence quencher (Black Hole Quencher 1). 2. Способ идентификации злокачественного поражения толстого кишечника и прямой кишки посредством анализа в образцах ДНК метилирования сайтов RCGY в заданных положениях регуляторных областей генов-онкомаркеров методом GLAD-ПЦР, включающий формирование панели генов-онкомаркеров колоректального рака: ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1, ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD, TMEFF2, UCHL1 и VIM; гидролиз высокоочищенной геномной ДНК из исследуемого биоматериала метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI, лигирование универсального олигонуклеотидного адаптера 5'-CCTGCTCTTTCATCG-3'/3'-p-GGACGAGAAAGTAGC-p-5', где р - фосфат с последующей амплификацией в реальном времени с использованием геномных праймеров и зондов, комплементарных последовательностям регуляторных областей указанных генов в исследуемой ДНК, и гибридных праймеров, 3'-концы которых комплементарны 5'-концам ДНК в заданных местах гидролиза GlaI, а оставшаяся часть комплементарна адаптерной последовательности, и делают заключение о наличии последовательности R(5mC)GY, где 5mC - 5-метилцитозин, R-А или G, Y-Т или С в регуляторных областях указанных генов по появлению флуоресцентного сигнала для определения статуса метилирования сайтов в клинических образцах методом GLAD-ПЦР-анализа и на основе информации о статусе метилирования одного или нескольких сайтов делают вывод о наличии или отсутствии колоректального рака, причем при реализации способа используют набор праймеров и зондов по п. 1.2. A method for identifying malignant lesions of the colon and rectum by analyzing RCGY sites in DNA methylation samples at specified positions of the regulatory regions of tumor markers by GLAD-PCR, including forming a panel of tumor markers of colorectal cancer: ADHFE1, ALX4, CNRIP1, EID3, ELMO1 , ESR1, FBN1, HLTF, LAMA1, NEUROG1, NGFR, RARB, RXRG, RYR2, SDC2, SEPT9, SFRP2, SOCS3, SOX17, THBD, TMEFF2, UCHL1 and VIM; hydrolysis of highly purified genomic DNA from the studied biomaterial by the methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI, ligation of the universal oligonucleotide adapter 5'-CCTGCTCTTTCATCG-3 '/ 3'-p-GGACGAGAAAGTAGC-p-5', where p is the time-dependent phosphate amplification using genomic primers and probes complementary to the sequences of regulatory regions of these genes in the studied DNA, and hybrid primers, the 3'-ends of which are complementary to the 5'-ends of the DNA at the given GlaI hydrolysis sites, and the rest of the complement on the adapter sequence, and conclude that there is an R (5mC) GY sequence, where 5mC is 5-methylcytosine, R-A or G, Y-T or C in the regulatory regions of these genes by the appearance of a fluorescent signal to determine the methylation status of sites in clinical samples by the method of GLAD-PCR analysis and based on information on the methylation status of one or more sites conclude the presence or absence of colorectal cancer, and when implementing the method using a set of primers and probes according to claim 1.
RU2016129968A 2016-07-21 2016-07-21 Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method RU2630669C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129968A RU2630669C1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129968A RU2630669C1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2630669C1 true RU2630669C1 (en) 2017-09-11

Family

ID=59893842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129968A RU2630669C1 (en) 2016-07-21 2016-07-21 Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630669C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019144277A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 北京艾克伦医疗科技有限公司 Method and kit for identifying state of colorectal cancer
EP3744860A4 (en) * 2018-06-06 2021-05-19 Suzhou Versabio Technologies, Inc. Primer and probe set for diagnosis, detection, or screening of colorectal cancer
CN114507740A (en) * 2022-04-19 2022-05-17 广州滴纳生物科技有限公司 Biomarkers, nucleic acid products and kits for gastrointestinal cancer diagnosis
CN114667355A (en) * 2019-11-07 2022-06-24 基因特力株式会社 Method for detecting colorectal cancer
CN114807362A (en) * 2021-01-27 2022-07-29 武汉艾米森生命科技有限公司 Diagnostic kit for colorectal cancer or adenoma
RU2804112C1 (en) * 2022-12-28 2023-09-26 Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) Set of oligonucleotide primers for determining methylation of human cxcr4 gene promoter in samples of biological material that has undergone preliminary bisulfite conversion using pyrosequencing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070026393A1 (en) * 2000-04-06 2007-02-01 Kurt Berlin Detection of variations in the dna methylation profile
US20080064029A1 (en) * 2003-06-23 2008-03-13 Epigenomics Ag Methods and Nucleic Acids for Analyses of Colorectal Cell Proliferative Disorders
US20080221056A1 (en) * 2007-02-12 2008-09-11 Johns Hopkins University Early Detection and Prognosis of Colon Cancers
EA013634B1 (en) * 2005-04-15 2010-06-30 Эпиджиномикс Аг Methods and nucleic acids for analyses of cellular proliferative disorders
WO2014062218A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 University Of Southern California Colorectal cancer dna methylation markers
RU2013132761A (en) * 2010-12-16 2015-01-27 Дженетик Энэлисиз Ас SET OF OLIGONUCLEOTIDE PROBES AND METHODS OF PROFILING MICROBIOT
EP2886659A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-24 AIT Austrian Institute of Technology GmbH Gene methylation based colorectal cancer diagnosis

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070026393A1 (en) * 2000-04-06 2007-02-01 Kurt Berlin Detection of variations in the dna methylation profile
US20080064029A1 (en) * 2003-06-23 2008-03-13 Epigenomics Ag Methods and Nucleic Acids for Analyses of Colorectal Cell Proliferative Disorders
EA013634B1 (en) * 2005-04-15 2010-06-30 Эпиджиномикс Аг Methods and nucleic acids for analyses of cellular proliferative disorders
US20080221056A1 (en) * 2007-02-12 2008-09-11 Johns Hopkins University Early Detection and Prognosis of Colon Cancers
RU2013132761A (en) * 2010-12-16 2015-01-27 Дженетик Энэлисиз Ас SET OF OLIGONUCLEOTIDE PROBES AND METHODS OF PROFILING MICROBIOT
WO2014062218A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 University Of Southern California Colorectal cancer dna methylation markers
EP2886659A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-24 AIT Austrian Institute of Technology GmbH Gene methylation based colorectal cancer diagnosis

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019144277A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 北京艾克伦医疗科技有限公司 Method and kit for identifying state of colorectal cancer
EP3792362A4 (en) * 2018-01-23 2021-11-17 Excellen Medical Technology Co., Ltd. Method and kit for identifying state of colorectal cancer
EP3744860A4 (en) * 2018-06-06 2021-05-19 Suzhou Versabio Technologies, Inc. Primer and probe set for diagnosis, detection, or screening of colorectal cancer
CN114667355A (en) * 2019-11-07 2022-06-24 基因特力株式会社 Method for detecting colorectal cancer
EP4056715A4 (en) * 2019-11-07 2023-12-27 Genomictree, Inc. Method for detecting colorectal cancer
CN114807362A (en) * 2021-01-27 2022-07-29 武汉艾米森生命科技有限公司 Diagnostic kit for colorectal cancer or adenoma
CN114807362B (en) * 2021-01-27 2023-11-10 武汉艾米森生命科技有限公司 Diagnostic kit for colorectal cancer or adenoma
CN114507740A (en) * 2022-04-19 2022-05-17 广州滴纳生物科技有限公司 Biomarkers, nucleic acid products and kits for gastrointestinal cancer diagnosis
CN114507740B (en) * 2022-04-19 2022-07-29 广州滴纳生物科技有限公司 Biomarkers, nucleic acid products and kits for gastrointestinal cancer diagnosis
RU2804112C1 (en) * 2022-12-28 2023-09-26 Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) Set of oligonucleotide primers for determining methylation of human cxcr4 gene promoter in samples of biological material that has undergone preliminary bisulfite conversion using pyrosequencing
RU2804111C1 (en) * 2022-12-28 2023-09-26 Федеральное бюджетное учреждение науки "Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора) Set of oligonucleotide primers for determining methylation of human ccr5 gene promoter in samples of biological material that has undergone preliminary bisulfite conversion using pyrosequencing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2630669C1 (en) Method for determination of methylation of colorectal cancer tumor marker genes regulatory regions pucgpy sites by glad-pcr analysis, and set of oligonucleotide primers and fluorescence-labelled probes for implementation of this method
US11840739B2 (en) Gene composition for detecting cell proliferative abnormality or grading disease degree and use thereof
CN110872631B (en) DNA methylation biomarker combination, detection method and kit
US10900090B2 (en) Detecting cholangiocarcinoma
JP6369857B2 (en) Method for obtaining information on hepatocellular carcinoma, and marker and kit for obtaining information on hepatocellular carcinoma
KR20190004768A (en) Detection of lung tumor by methylated DNA analysis
RU2700088C2 (en) Methods of cancer screening
US20210222256A1 (en) Pancreatic cancer
EP2899275B1 (en) Method for obtaining information about endometrial cancer, and marker and kit for obtaining information about endometrial cancer
CN110484621B (en) Early warning method for liver cancer
WO2012098215A1 (en) Epigenetic portraits of human breast cancers
JP6269492B2 (en) Method for obtaining information on hepatocellular carcinoma, and marker and kit for obtaining information on hepatocellular carcinoma
US9096905B2 (en) Detecting DNA methylation of BCL2, CDKN2A and NID2 genes to predict bladder cancer in humans
EP2977467A2 (en) Method, use of marker, and determination device for obtaining information on plural types of cancers
TWI804857B (en) Method for early detection, prediction of treatment response and prognosis of colorectal cancer
CN108220428B (en) Composition for detecting gastric cancer, kit and application thereof
EP2899272B1 (en) Method and use for obtaining information about colorectal cancer
CN107630093B (en) Reagent, kit, detection method and application for diagnosing liver cancer
WO2020254405A1 (en) Predicting age using dna methylation signatures
WO2021091239A1 (en) Method for detecting colorectal cancer
Parisi et al. Development and validation of a multiplex methylation specific PCR-coupled liquid bead array for liquid biopsy analysis
WO2021003629A1 (en) Methods and Compositions for Lung Cancer Detection
RU2596404C1 (en) METHOD OF DETERMINING THE METHYLATION SITES PuCGPy REGULATORY REGIONS OF GENES-MARKERS OF COLORECTAL CANCER BY GLAD-PCR-ANALYSIS AND OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS AND FLUORESCENT-LABELLED PROBES FOR REALISING SAID METHOD
CN116555423A (en) Lung cancer methylation marker combination, detection product and application thereof
JP6583817B2 (en) Diagnostic markers for tumors in uterine smooth muscle

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181227

Effective date: 20181227