RU2642315C1 - RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA - Google Patents
RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642315C1 RU2642315C1 RU2017102760A RU2017102760A RU2642315C1 RU 2642315 C1 RU2642315 C1 RU 2642315C1 RU 2017102760 A RU2017102760 A RU 2017102760A RU 2017102760 A RU2017102760 A RU 2017102760A RU 2642315 C1 RU2642315 C1 RU 2642315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dna
- genes
- patients
- baalc
- gene
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и медицине, а именно к онкогематологии, и касается рекомбинантной плазмидной ДНК для использования в качестве калибраторов при проведении ПЦР с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) и детекцией геноспецифических продуктов в режиме реального времени с целью оценки эффективности проводимой терапии у пациентов с острым миелоидным лейкозом (ОМЛ).The invention relates to biotechnology and medicine, in particular to oncohematology, and relates to recombinant plasmid DNA for use as calibrators when performing reverse transcription PCR (RT-PCR) and real-time detection of gene-specific products in order to evaluate the effectiveness of the therapy in patients with acute myeloid leukemia (AML).
Использование молекулярно-генетических методов исследования, благодаря их специфичности и чувствительности, является ключевым подходом в контроле полной излеченности пациента. Тем не менее, у половины пациентов с ОМЛ не удается идентифицировать информативный генетический маркер. Именно для этой группы пациентов внедрение альтернативных подходов контроля элиминации представляется наиболее актуальным в оценке эффективности терапии.The use of molecular genetic research methods, due to their specificity and sensitivity, is a key approach in controlling the patient's complete cure. However, in half of patients with AML, it is not possible to identify an informative genetic marker. It is for this group of patients that the introduction of alternative elimination control approaches seems to be most relevant in assessing the effectiveness of therapy.
Гиперэкспрессия гена WT1 была обнаружена при ряде заболеваний крови опухолевой природы, в том числе и при ОМЛ. Высокая экспрессия WT1 встречается у более половины пациентов с ОМЛ и является фактором неблагоприятного прогноза заболевания и высокого риска развития рецидива [Liu-Yin, J. et al. Predictive value of minimal residual disease (MRD) monitoring by RQ-PCR in WT1 positive patients entered in the UK MRC AML-15 Trial. Blood 2008 112, 259]. Поскольку методом ОТ-ПЦР можно выявить четкие различия в уровне транскрипта WT1 в нормальных и лейкемических клетках, экспрессия WT1 является эффективным маркером в оценке минимальной остаточной болезни у пациентов при отсутствии крупных хромосомных аномалий или других мутаций, характерных для клеток опухолевого клона.Overexpression of the WT1 gene was detected in a number of blood diseases of a tumor nature, including AML. High expression of WT1 occurs in more than half of patients with AML and is a factor in the poor prognosis of the disease and a high risk of relapse [Liu-Yin, J. et al. Predictive value of minimal residual disease (MRD) monitoring by RQ-PCR in WT1 positive patients entered in the UK MRC AML-15 Trial. Blood 2008 112, 259]. Since RT-PCR can show clear differences in the level of WT1 transcript in normal and leukemic cells, WT1 expression is an effective marker in assessing the minimum residual disease in patients in the absence of major chromosomal abnormalities or other mutations characteristic of tumor clone cells.
Экспрессия BAALC в зрелых клетках костного мозга и в периферической крови здоровых людей не обнаруживается. Согласно данным литературы, при ОМЛ гиперэкспрессия BAALC встречается у более 50% больных с нормальным кариотипом [Damiani D, Tiribelli М, Franzoni A et al. BAALC overexpression retains its negative prognostic role across all cytogenetic risk groups in acute myeloid leukemia patients. Am J Hematol. 2013 Oct; 88(10):848-52]. Чрезмерная экспрессия BAALC связана с низкими показателями общей выживаемости и повышенным кумулятивным риском развития рецидива заболевания в ходе терапии.The expression of BAALC in mature bone marrow cells and in the peripheral blood of healthy people is not detected. According to the literature, in AML, overexpression of BAALC occurs in more than 50% of patients with normal karyotype [Damiani D, Tiribelli M, Franzoni A et al. BAALC overexpression retains its negative prognostic role across all cytogenetic risk groups in acute myeloid leukemia patients. Am J Hematol. 2013 Oct; 88 (10): 848-52]. Excessive BAALC expression is associated with low overall survival rates and an increased cumulative risk of disease recurrence during therapy.
Сравнительно недавно было показано, что избыточная экспрессия MN1, независимо от вовлечения данного гена в образование химерного транскрипта, является неблагоприятным прогностическим фактором с точки зрения безрецидивной выживаемости [Heuser М, Beutel G, Krauter J, , von Neuhoff N, Schlegelberger B, Ganser A. High meningioma 1 (MN1) expression as a predictor for poor outcome in acute myeloid leukemia with normal cytogenetics. Blood. 2006; 108: 3898-3905]. Вместе с тем, было показано, что гиперэкспрессия гена MN1 является предиктором развития рецидива и коррелирует с другими показателями элиминации опухолевого клона, что косвенно указывает на возможность использования этого маркера с целью оценки ответа на противоопухолевую терапию [Carturan S et al. Variable but consistent pattern of Meningioma 1 gene (MN1) expression in different genetic subsets of acute myelogenous leukaemia and its potential use as a marker for minimal residual disease detection. Oncotarget. 2016 Sep 27].More recently, it was shown that overexpression of MN1, regardless of the involvement of this gene in the formation of a chimeric transcript, is an unfavorable prognostic factor in terms of disease-free survival [Heuser M, Beutel G, Krauter J, , von Neuhoff N, Schlegelberger B, Ganser A. High meningioma 1 (MN1) expression as a predictor for poor outcome in acute myeloid leukemia with normal cytogenetics. Blood 2006; 108: 3898-3905]. However, it was shown that overexpression of the MN1 gene is a predictor of relapse and correlates with other indicators of elimination of the tumor clone, which indirectly indicates the possibility of using this marker to evaluate the response to antitumor therapy [Carturan S et al. Variable but consistent pattern of Meningioma 1 gene (MN1) expression in different genetic subsets of acute myelogenous leukaemia and its potential use as a marker for minimal residual disease detection. Oncotarget. 2016 Sep 27].
Для перечисленных маркеров опухолевого роста подсчет абсолютных количеств копий осуществляется с использованием раздельных наборов калибраторов для анализируемого и референсного генов. Учитывая возможность неравномерной деградации плазмидной ДНК в калибраторах, существует вероятность искажения результатов исследования относительной экспрессии. Вместе с тем, при наличии вероятностных отклонений в оценке копийности плазмидной ДНК методом спетрофотометрии при создании калибраторов на основе последовательных разведений, наличие в последовательности целевого и референсного генов может повысить точность расчетов абсолютных значений относительной экспрессии генов.For the indicated tumor growth markers, the absolute number of copies is calculated using separate sets of calibrators for the analyzed and reference genes. Given the possibility of uneven degradation of plasmid DNA in calibrators, there is a possibility of distortion of the results of the study of relative expression. At the same time, if there are probabilistic deviations in the estimation of plasmid DNA copy number by spectrophotometry when creating calibrators based on sequential dilutions, the presence of the target and reference genes in the sequence can increase the accuracy of calculating the absolute values of relative gene expression.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание плазмидной ДНК, содержащей три последовательности калибраторов, включающих в себя копии целевого и референсного генов, что позволяет нивелировать возникновение возможных погрешностей и оценивать эффективность проводимой терапии в большинстве случаев ОМЛ, в том числе у пациентов без выявленных хромосомных аберраций.The technical result of the claimed invention is the creation of plasmid DNA containing three sequences of calibrators, including copies of the target and reference genes, which makes it possible to mitigate the occurrence of possible errors and evaluate the effectiveness of the therapy in most cases of AML, including in patients without identified chromosomal aberrations.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что рекомбинантная плазмидная ДНК pAL2-T-WBMAG, используемая для создания ДНК-калибраторов при оценке эффективности терапии у пациентов с острым миелоидным лейкозом, содержит вставку последовательно сшитых в реакции лигирования участков кДНК генов WT1, BAALC, MN1, ABL1, GUSB, амплифицируемых в ПЦР-РВ.The indicated technical result is ensured by the fact that the recombinant plasmid DNA pAL2-T-WBMAG used to create DNA calibrators for evaluating the effectiveness of therapy in patients with acute myeloid leukemia contains an insert of cDNA portions of the WT1, BAALC, MN1, ABL1 genes sequentially linked in the ligation reaction GUSB amplified in PCR-PB.
Так как совокупная частота выявляемости гиперэкспрессии генов WT1, BAALC, MN1 у пациентов с ОМЛ составляет более 90%, создание унифицированной системы на основе комплексного анализа позволяет оценивать эффективность проводимой терапии практически у всех пациентов с ОМЛ. Вместе с тем, комплексная оценка нескольких опухолевых маркеров представляется целесообразной и в связи с наблюдающимся в ряде случаев изменением профиля экспрессии генов в опухолевой популяции.Since the combined frequency of detecting overexpression of the WT1, BAALC, MN1 genes in patients with AML is more than 90%, the creation of a unified system based on a comprehensive analysis allows us to evaluate the effectiveness of the therapy in almost all patients with AML. At the same time, a comprehensive assessment of several tumor markers seems appropriate also in connection with the change in the gene expression profile in the tumor population observed in some cases.
Гены WT1, BAALC и MN1 выступают в качестве маркеров опухолевой прогрессии, а гены ABL1 и GUSB - в качестве нормализаторов экспрессии.The WT1, BAALC, and MN1 genes act as markers of tumor progression, and the ABL1 and GUSB genes act as expression normalizers.
Сущность изобретения поясняется фигурами 1-4.The invention is illustrated by figures 1-4.
На фиг. 1 представлена физическая карта рекомбинантной плазмиды pAL2-T-WBMAG со следующими обозначениями: f1 origin - сайт инициации транскрипции одноцепочечного нитевидного фага f1; Т7 - ранний промотор фага Т7 для РНК-полимеразы E. coli; LacZ - ген β-галактозидазы; AmpR - ген устойчивости к антибиотику ампициллину; WT1 - последовательность участка кДНК гена WT1; BAALC - последовательность участка кДНК гена BAALC; MN1 - последовательность участка кДНК гена MN1; ABL - последовательность участка кДНК гена ABL; GUSB - последовательность участка кДНК GUSb; NotII, ClaI, EcoRI, HindIII - сайты расщепления эндонуклеазами рестрикции;In FIG. Figure 1 shows a physical map of the recombinant plasmid pAL2-T-WBMAG with the following notation: f1 origin - site of transcription initiation of single-stranded filamentous phage f1; T7 — early promoter of T7 phage for E. coli RNA polymerase; LacZ - β-galactosidase gene; AmpR - antibiotic resistance gene ampicillin; WT1 — sequence sequence of the cDNA of the WT1 gene; BAALC — sequence of the cDNA region of the BAALC gene; MN1 is the sequence of the cDNA region of the MN1 gene; ABL is the sequence of the cDNA region of the ABL gene; GUSB — GUSb cDNA region sequence; NotII, ClaI, EcoRI, HindIII - restriction endonuclease cleavage sites;
на фиг. 2 - уровни относительной экспрессии гена WT1 у здоровых доноров в костном мозге и периферической крови;in FIG. 2 - levels of relative expression of the WT1 gene in healthy donors in bone marrow and peripheral blood;
на фиг. 3 - кумулятивный риск развития рецидива в посттрансплантационном периоде на фоне гиперэкспрессии генов WT1, BAALC;in FIG. 3 - cumulative risk of relapse in the post-transplant period against the background of overexpression of the WT1, BAALC genes;
на фиг. 4 - сопоставление уровней экспрессии генов WT1, BAALC, MN1 с уровнем донорского химеризма и бластных клеток у пациента на фоне посттрансплантационного рецидива.in FIG. 4 - comparison of expression levels of WT1, BAALC, MN1 genes with the level of donor chimerism and blast cells in a patient against a background of post-transplant relapse.
Рекомбинаную плазмидную ДНК pAL2-T-WBMAG, которая кодирует участки кДНК генов человека WT1, BAALC, MN1, ABL1, GUSB, получают генно-инженерным методом: путем встраивания ДНК-фрагменга, состоящего из последовательно сшитых в реакции лигирования нуклеотидных последовательностей участков кДНК генов WT1, MN1, BAALC, ABL1, GUSB, амплифицированных с использованием клинического материала пациентов и здоровых доноров, в вектор pAL2-T.The recombinant plasmid DNA pAL2-T-WBMAG, which encodes the cDNA regions of the human genes WT1, BAALC, MN1, ABL1, GUSB, is obtained by the genetic engineering method: by inserting a DNA fragment consisting of nucleotide sequences of cDNA sequences of WT1 genes sequentially linked in a ligation reaction , MN1, BAALC, ABL1, GUSB, amplified using the clinical material of patients and healthy donors, into the vector pAL2-T.
Исходным генетическим материалом для конструирования плазмиды служат следующие генно-инженерные конструкции:The following genetic engineering constructs serve as the initial genetic material for plasmid construction:
- плазмидный вектор pAL2-T (Евроген, кат. номер ТА002);- plasmid vector pAL2-T (Eurogen, cat. number TA002);
- консервативный участок кДНК гена WT1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- conservative cDNA region of the WT1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- консервативный участок кДНК гена BAALC, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- a conservative cDNA region of the BAALC gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- консервативный участок кДНК гена MN1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- a conservative cDNA region of the MN1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- консервативный участок кДНК гена ABL1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала здоровых доноров;- a conserved region of the cDNA of the ABL1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of healthy donors;
- консервативный участок кДНК гена GUSb, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала здоровых доноров;- a conservative cDNA region of the GUSb gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of healthy donors;
- синтетические олигонуклеотиды- synthetic oligonucleotides
Полученная плазмида pAL2-T-WBMAG, кодирующая участки последовательностей кДНК генов WT1, BAALC, MN1, ABL1, GUSB, имеет молекулярную массу 2,61 МДа и размер 4225 п.н. и содержит следующие элементы:The resulting plasmid pAL2-T-WBMAG encoding sections of the cDNA sequences of the WT1, BAALC, MN1, ABL1, GUSB genes has a molecular weight of 2.61 MDa and a size of 4225 bp and contains the following elements:
- участок плазмиды pAL2-T, размером 3009 п.н., включающий сайт инициации транскрипции одноцепочечного нитевидного фага f1, ранний промотор фага Т7 для РНК-полимеразы Е. coli, запускающий экспрессию рекомбинантного гена, ген устойчивости к ампициллину AmpR для селекции трансформированных плазмидой клеток Е. coli и лактозноый оперон, позволяющий проводить отбор трансформированных бактерий методом сине-белой селекции;- a 3009 bp region of pAL2-T plasmid, including the site of transcription initiation of a single-stranded filamentous phage f1, an early T7 phage promoter for E. coli RNA polymerase, triggering expression of the recombinant gene, AmpR ampicillin resistance gene for selection of plasmid-transformed cells E. coli and lactose operon, which allows the selection of transformed bacteria by the method of blue and white selection;
- ClaI/EcoRI фрагмент кДНК гена WT1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- ClaI / EcoRI cDNA fragment of the WT1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- ClaI/EcoRI фрагмент кДНК гена BAALC, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- ClaI / EcoRI cDNA fragment of the BAALC gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- ClaI/EcoRI фрагмент кДНК гена MN1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала пациентов с ОМЛ;- ClaI / EcoRI cDNA fragment of the MN1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of patients with AML;
- EcoRI/HindIII фрагмент кДНК гена ABL1, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала здоровых доноров;- EcoRI / HindIII cDNA fragment of the ABL1 gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of healthy donors;
- EcoRI/HindIII фрагмент кДНК гена GUSb, амплифицированного с кДНК, полученной в реакции обратной транскрипции из РНК, выделенной из клинического материала здоровых доноров;- EcoRI / HindIII cDNA fragment of the GUSb gene amplified with cDNA obtained in the reverse transcription reaction from RNA isolated from the clinical material of healthy donors;
- уникальный сайт узнавания рестриктазой NotI для линеаризации плазмидной ДНК, имеющий следующие координаты - 4211.- a unique recognition site for NotI restriction enzyme for linearization of plasmid DNA, having the following coordinates - 4211.
Синтез плазмидной ДНК проводят следующим образом.The synthesis of plasmid DNA is as follows.
Участки кДНК, кодирующие анализируемые методом ОТ-ПЦР последовательности транскриптов, амплифицируют с помощью синтетических олигонуклеотидов, подобранных таким образом, что амплифицируемый в ОТ-ПЦР участок находится внутри клонируемого фрагмента, а на 5'-концах олигонуклеотидов находятся сайты специфического узнавания эндонуклеаз рестрикции: Plots of cDNA encoding transcript sequence analyzed by RT-PCR are amplified using synthetic oligonucleotides selected in such a way that the region amplified by RT-PCR is located inside the cloned fragment, and sites for specific recognition of restriction endonucleases are located at the 5'-ends of the oligonucleotides:
ПЦР проводят в объеме 25 мкл с использованием реакционной смеси для ПЦР HF Master Mix (Dialat), содержащей высокоточную Pfu-полимеразу. Концентрация праймеров в реакционной смеси составляет 300 мМ (прямой и обратный), концентрация ионов магния 2,5 мМ, кДНК добавляют в объеме 5 мкл.PCR is carried out in a volume of 25 μl using an HF Master Mix (Dialat) PCR reaction mixture containing high-precision Pfu polymerase. The concentration of primers in the reaction mixture is 300 mm (forward and reverse), the concentration of magnesium ions is 2.5 mm, cDNA is added in a volume of 5 μl.
Амплифицированные последовательности подвергают электрофоретическому разделению в 1,5% агарозном геле, фрагменты ДНК, размер которых совпадает с теоретическим, вырезают из геля и очищают с помощью набора для очистки фрагментов двухцепочечной ДНК из геля Cleanup Standard (Евроген).The amplified sequences are subjected to electrophoretic separation in a 1.5% agarose gel, DNA fragments of the same size as the theoretical are cut out from the gel and purified using a Cleanup Standard gel double-stranded DNA fragment cleaning kit (Eurogen).
Полученные фрагменты амплифицируют в реакции ПЦР с помощью пар синтетических олигонуклеотидов, подбиранных таким образом, что каждый праймер одним концом комплементарен последовательности одного гена, а другим концом - гену, который будет расположен рядом с ним в генно-инженерной конструкции.The resulting fragments are amplified in a PCR reaction using pairs of synthetic oligonucleotides selected in such a way that each primer at one end is complementary to the sequence of one gene, and the other end to the gene that will be located next to it in the genetic engineering construct.
Амплификацию продуктов для клонирования осуществляют методом ПЦР. ПЦР проводят в объеме 25 мкл с использованием реакционной смеси для ПЦР HF Master Mix (Dialat), содержащей высокоточную Pfu-полимеразу. Реакционная смесь содержит праймеры в концентрации 300 мМ (прямой и обратный), ионы магния в концентрации 2,5 мМ. Очищенный из геля фрагмент ДНК добавляют в реакционную смесь в количестве 20-30 нг.Amplification of products for cloning is carried out by PCR. PCR is carried out in a volume of 25 μl using an HF Master Mix (Dialat) PCR reaction mixture containing high-precision Pfu polymerase. The reaction mixture contains primers at a concentration of 300 mm (forward and reverse), magnesium ions at a concentration of 2.5 mm. The gel-purified DNA fragment was added to the reaction mixture in an amount of 20-30 ng.
Протокол амплификации:Amplification Protocol:
- первичная денатурация - 2 минуты при 98°С- primary denaturation - 2 minutes at 98 ° C
- амплификационный цикл (×30)- amplification cycle (× 30)
- денатурация - 20 секунд при 98°С- denaturation - 20 seconds at 98 ° C
- отжиг праймеров - 30 секунд при 60°С- primer annealing - 30 seconds at 60 ° C
- элонгация - 20 секунд при 72°С- elongation - 20 seconds at 72 ° C
- финальная элонгация - 2 минуты при 72°С.- final elongation - 2 minutes at 72 ° C.
Амплифицированные нуклеотидные последовательности подвергают электрофоретическому разделению в 1,5% агарозном геле, очищают с помощью набора для очистки фрагментов двухцепочечной ДНК из геля Cleanup Standard (Евроген) и сшивают в один фрагмент длиной 1180 п.н. с помощью набора для лигирования фрагментов ДНК NEBuilder® HiFi DNA Assembly (NEB). Для этого в одной пробирке смешивают 100 нг целевых фрагменов ДНК и 50 нг вектора pAL2-T, 10 мкл смеси NEB Master Mix и доводят дедионизованной водой до объема 20 мкл. Реакционную смесь инкубируют в течение 60 минут при 50°С и трансформируют при помощи нее химически компетентные клетки и высеивают их на агаризованную ампициллин-содержащую среду LB. Образовавшиеся через сутки колонии тестируют на предмет наличия генно-инженерной вставки с помощью метода скрининговой ПЦР с праймерами WT1_OL_F и ABL-GUSB_OL_R и секвенирования по Сенгеру с помощью универсальных плазмидных праймеров М13. Бактериальные клетки, несущие в себе вектор pAL2-T со вставкой участков кДНК генов ABL1, GUSB, WT1, MN1, BAALC, инокулируют в 0.5 л жидкой питательной среды LB, содержащей ампициллин в концентрации 100 мкг/мл, и культивируют при 37°С на шейкере в течение 8-12 часов. Затем выделяют плазмидную ДНК из массы бактериальных клеток с помощью набора для выделения плазмидной ДНК Maxiprep Purification Kit (Qiagen). Выделенную плазмидную ДНК pAL2-T-WBMAG анализируют с помощью рестрикционного анализа по сайтам NotI и HindIII, секвенируют вставки генов ABL1, GUSB, WT1, MN1, BAALC и хранят при -20°С.The amplified nucleotide sequences were subjected to electrophoretic separation in a 1.5% agarose gel, purified using a Cleanup Standard gel (Eurogen) double-stranded DNA fragment cleansing kit, and cross-linked into one 1180 bp fragment. using the NEBuilder® HiFi DNA Assembly (NEB) DNA ligation kit. For this, 100 ng of the desired DNA fragments and 50 ng of the pAL2-T vector, 10 μl of the NEB Master Mix mixture are mixed in one tube and the volume is adjusted with deionized water to a volume of 20 μl. The reaction mixture was incubated for 60 minutes at 50 ° C and chemically competent cells were transformed with it and plated on LB agaric ampicillin-containing medium. Colonies formed after 24 hours are tested for the presence of a genetically engineered insert using the PCR screening method with WT1_OL_F and ABL-GUSB_OL_R primers and Senger sequencing using M13 universal plasmid primers. Bacterial cells carrying the pAL2-T vector with the insertion of cDNA portions of the ABL1, GUSB, WT1, MN1, BAALC genes are inoculated in 0.5 L of LB nutrient medium containing ampicillin at a concentration of 100 μg / ml and cultured at 37 ° C on shaker for 8-12 hours. Plasmid DNA is then isolated from the mass of bacterial cells using the Maxiprep Purification Kit (Qiagen) plasmid DNA isolation kit. Isolated pAL2-T-WBMAG plasmid DNA was analyzed by restriction analysis at NotI and HindIII sites, inserts of the ABL1, GUSB, WT1, MN1, BAALC genes were sequenced and stored at -20 ° C.
Для использования в качестве ДНК-катибраторов плазмидную ДНК pAL2-T-WBMAG линеализируют по сайту узнавания рестриктазой NotI, измеряют концентрацию ДНК с помощью спектрофотометра NanoDrop, рассчитывают количество копий плазмидной ДНК по формуле:For use as DNA catibrators, plasmid DNA pAL2-T-WBMAG is linearized at the NotI restriction enzyme recognition site, the DNA concentration is measured using a NanoDrop spectrophotometer, and the number of copies of plasmid DNA is calculated by the formula:
N=(С*6.022×1023)/(L*650*1×109),N = (C * 6.022 × 10 23 ) / (L * 650 * 1 × 10 9 ),
где N - количество копий ДНК в 1 мкл исходного раствора, С - концентрация плазмидной ДНК в исходном растворе (нг/мкл), L - длина плазмидной ДНК (п.н), и готовят десятичные разведения плазмидной ДНК, содержащие от 10 до 1000000 копий плазмидной ДНК в 5 микролитрах буфера.where N is the number of copies of DNA in 1 μl of the initial solution, C is the concentration of plasmid DNA in the initial solution (ng / μl), L is the length of plasmid DNA (bp), and decimal dilutions of plasmid DNA containing 10 to 1,000,000 copies are prepared plasmid DNA in 5 microliters of buffer.
Для амплификации участка гена BAALC используют праймеры:For amplification of the BAALC gene region, primers are used:
Для амплификации участка гена MN1 используют олигонуклеотидные последовательности:To amplify a portion of the MN1 gene, oligonucleotide sequences are used:
I I
Для амплификации участка гена WT1 используют олигонуклеотидные последовательности:To amplify a portion of the WT1 gene, oligonucleotide sequences are used:
Для амплификации участка гена ABL1 используют олигонуклеотидные последовательности:For amplification of the ABL1 gene region, oligonucleotide sequences are used:
Для амплификации участка гена GUSB используют олигонуклеотидные последовательности:To amplify a portion of the GUSB gene, oligonucleotide sequences are used:
С использованием заявленной рекомбинантной плазмидной ДНК pAL2-T-WBMAG была проанализирована экспрессия исследуемых генов от 108 пациентов в возрасте от 2 до 60 лет (медиана - 27 лет). Период наблюдения составил в среднем 6 месяцев (от 1 до 47 месяцев). Оценка экспрессии проводилась преимущественно в посттрансплантационном периоде (19 пациентов после родственной аллогенной трансплантациии гемопоэтических стволовых клеток (аллоТГСК), 73 пациента после неродственной аллоТГСК и 16 пациентов после гаплоидентичной аллоТГСК). Помимо этого был обследован материал здоровых доноров (n=10).Using the claimed recombinant plasmid DNA pAL2-T-WBMAG, the expression of the studied genes was analyzed from 108 patients aged 2 to 60 years (median - 27 years). The follow-up period averaged 6 months (1 to 47 months). Assessment of expression was carried out mainly in the post-transplant period (19 patients after related allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloTGSC), 73 patients after unrelated alloTGSC and 16 patients after haploidentical alloTGSC). In addition, the material of healthy donors was examined (n = 10).
Относительную экспрессию генов WT1, BAALC, и MN1 в анализируемых образцах определяли исходя из уравнений калибровочных кривых для соответствующих генов. Для этого в каждую амплификацию включали 5 последовательных убывающих десятичных разведений плазмидной ДНК известной концентрации, содержащей амплифицируемые участки анализируемых генов. Эффективность амплификации определяли как угол наклона калибровочной кривой. Для всех пар праймеров эффективность амплификации составила от 90% до 100%, коэффициент корреляции R∧2 был больше или равен 0,990.The relative expression of the WT1, BAALC, and MN1 genes in the analyzed samples was determined based on the equations of the calibration curves for the corresponding genes. For this, 5 successive decreasing decimal dilutions of plasmid DNA of known concentration containing amplifiable regions of the analyzed genes were included in each amplification. Amplification efficiency was determined as the angle of inclination of the calibration curve. For all pairs of primers, the amplification efficiency was from 90% to 100%, the
Для оценки воспроизводимости значений порогового цикла (Ct) все анализируемые образцы с каждой парой праймеров амплифицировались в двойном повторе. В анализ включались образцы, для которых разница значений Ct между повторами была не более 0,3 цикла.To assess the reproducibility of the threshold cycle (Ct) values, all analyzed samples with each pair of primers were amplified in duplicate. The analysis included samples for which the difference in Ct values between repetitions was no more than 0.3 cycles.
Абсолютное количество кДНК каждого гена определяли исходя из уравнения калибровочной кривой при помощи программного обеспечения iQ5 от Bio-rad. В анализ включали образцы, для которых рассчитанное относительно калибровочной кривой количество кДНК гена ABL1 превышало 10000 копий на реакцию. Уровень относительной экспрессии гена WT1,составляющий более 250 копий гена WT1 на 10000 копий гена ABL рассматривали как гиперэкспрессию маркера. Для гена BAALC под гиперэкспресией понимали выявление более 10 копий данного гена на 100 копий гена ABL, для гена MN1 - выявление более 100 копий на 100 копий гена ABL.The absolute amount of cDNA of each gene was determined based on the equation of the calibration curve using the iQ5 software from Bio-rad. The analysis included samples for which the ABL1 gene cDNA calculated from the calibration curve exceeded 10,000 copies per reaction. A relative WT1 gene expression level of more than 250 copies of the WT1 gene per 10,000 copies of the ABL gene was considered as marker overexpression. For the BAALC gene, hyperexpression was understood as the identification of more than 10 copies of this gene per 100 copies of the ABL gene, for the MN1 gene, the identification of more than 100 copies per 100 copies of the ABL gene.
При оценке уровня относительной экспрессии было выявлено наличие достоверных различий в уровне экспрессии гена WT1 у здоровых доноров в костном мозге и периферической крови (фиг.2), что совпадает с результатами других исследователей [K Inoue, Н Ogawa, Т Yamagami, Т Soma, Y Tani, Т Tatekawa, Y Oji, H Tamaki, T Kyo, H Dohy, A Hiraoka, T Masaoka, T Kishimoto and H Sugiyama. Long-term follow-up of minimal residual disease in leukemia patients by monitoring WT1 (Wilms tumor gene) expression levels. Blood, 1996, 88, 2267-2278].When assessing the level of relative expression, we revealed the presence of significant differences in the level of WT1 gene expression in healthy donors in bone marrow and peripheral blood (Fig. 2), which coincides with the results of other researchers [K Inoue, Н Ogawa, Т Yamagami, Т Soma, Y Tani, T Tatekawa, Y Oji, H Tamaki, T Kyo, H Dohy, A Hiraoka, T Masaoka, T Kishimoto and H Sugiyama. Long-term follow-up of minimal residual disease in leukemia patients by monitoring WT1 (Wilms tumor gene) expression levels. Blood, 1996, 88, 2267-2278].
При анализе данных пациентов в посттрансплантационном периоде обращает на себя внимание наличие прямой корреляционной связи между уровнем экспрессии исследуемых генов и выявляемых химерных транскриптов. Для гена WT1 коэффициент корреляции (критерий Спирмена) составил 0,26 (р=0.01), а для гена BAALC - 0.27 (р=0.0001). Сопоставимые результаты были получены и при анализе корреляционной зависимости изменения количества клеток опухолевой популяции. При сопоставлении полученных данных экспрессии с результатами исследования донорского химеризма (приживления клеток донора после аллоТГСК) наблюдалась обратная зависимость, выражающаяся в обратной корреляции - коэффициент корреляции для WT1 составил -0,18 для гена WT1 (р=0.0006) и -0.21 для гена BAALC (р=0.00001).When analyzing the data of patients in the post-transplant period, the presence of a direct correlation between the expression level of the studied genes and detectable chimeric transcripts is noteworthy. For the WT1 gene, the correlation coefficient (Spearman's test) was 0.26 (p = 0.01), and for the BAALC gene, 0.27 (p = 0.0001). Comparable results were obtained when analyzing the correlation dependence of the change in the number of cells of the tumor population. When comparing the obtained expression data with the results of the study of donor chimerism (engraftment of donor cells after alloTGSC), an inverse correlation was observed, which is expressed in inverse correlation - the correlation coefficient for WT1 was -0.18 for the WT1 gene (p = 0.0006) and -0.21 for the BAALC gene ( p = 0.00001).
При оценке куммулятивного риска развития рецидива после аллоТГСК были получены данные, указывающие на высокую вероятность развития рецидива заболевания на фоне гиперэкспрессии исследуемых генов (фиг.3). Нами было показано, что при наличии гиперэкспресии генов WT1 и BAALC достоверно возникает риск развития рецидива у пациентов в посттрансплантационном периоде - р=0,009 и р=0,027 соответственно.When assessing the cumulative risk of relapse after alloTGSC, data were obtained indicating a high probability of developing a relapse of the disease against the background of overexpression of the studied genes (Fig.3). We have shown that in the presence of overexpression of the WT1 and BAALC genes, there is a significant risk of relapse in patients in the post-transplant period - p = 0.009 and p = 0.027, respectively.
На фиг. 4 представлены данные, указывающие на клиническую значимость оценки экспрессии гена MN1. При увеличении экспрессии данного гена также отмечалось увеличение экспрессии генов WT1 и BAALC, что сопровождалось снижением уровня донорского химеризма. Данные изменения, в свою очередь, отражали количественные значения популяции клеток опухолевого клона (количество бластных клеток).In FIG. 4 presents data indicative of the clinical significance of the evaluation of MN1 gene expression. With an increase in the expression of this gene, an increase in the expression of the WT1 and BAALC genes was also observed, which was accompanied by a decrease in the level of donor chimerism. These changes, in turn, reflected the quantitative values of the tumor clone cell population (the number of blast cells).
Таким образом, изобретение позволяет повысить точность оценки относительной экспрессии данных генов благодаря конструкции ДНК-калибраторов, совмещающих последовательности всех маркеров. Комплексный анализ генов WT1, BAALC и MN1 позволяет оценивать эффективность проводимой терапии в большинстве случаев ОМЛ, в том числе у пациентов без выявленных хромосомных аберраций.Thus, the invention improves the accuracy of the assessment of the relative expression of these genes due to the design of DNA calibrators that combine the sequences of all markers. A comprehensive analysis of the WT1, BAALC, and MN1 genes allows us to evaluate the effectiveness of the therapy in most cases of AML, including in patients without identified chromosomal aberrations.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102760A RU2642315C1 (en) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102760A RU2642315C1 (en) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642315C1 true RU2642315C1 (en) | 2018-01-24 |
Family
ID=61023904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017102760A RU2642315C1 (en) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642315C1 (en) |
-
2017
- 2017-01-27 RU RU2017102760A patent/RU2642315C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Barnes D. J., Melo J. V. Cytogenetic and molecular genetic aspects of chronic myeloid leukaemia //Acta haematologica. - 2002. - Vol. 108, - n. 4, - p. 180-202. * |
Barnes D. J., Melo J. V. Cytogenetic and molecular genetic aspects of chronic myeloid leukaemia //Acta haematologica. - 2002. - Vol. 108, - n. 4, - p. 180-202. Гра О. А. и др. Генетический полиморфизм GST, NAT2 и MTRR и предрасположенность к развитию острого лейкоза у детей // Молекулярная биология. - 2008. - Vol. 42, - n. 2, - p. 214-225. * |
Гра О. А. и др. Генетический полиморфизм GST, NAT2 и MTRR и предрасположенность к развитию острого лейкоза у детей // Молекулярная биология. - 2008. - Vol. 42, - n. 2, - p. 214-225. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107686848A (en) | The stable of transposons collaboration CRISPR/Cas9 systems knocks out single plasmid vector and its application | |
CN110079551B (en) | Circular RNA expression vector and construction method and application thereof | |
CN109735480B (en) | Recombinant bacillus subtilis for synthesizing lactyl-N-neotetraose and construction method and application thereof | |
CN111378785A (en) | Pseudo virus standard substance for nucleic acid diagnosis of novel coronavirus 2019-nCov and application thereof | |
CN109825465A (en) | Recombined bacillus subtilis and its construction method and application based on the balance UDP- sugar supply synthesis new tetrose of lactoyl-N- | |
CN103320507B (en) | DPO primer sequences for salmonella detection by using DPO-PCR method, and detection kit thereof | |
CN110257403B (en) | Infectious laryngotracheitis virus gB gene expression, recombinant fowlpox virus thereof, construction method and application | |
CN110042117B (en) | Construction method and application of Toxoplasma gondii alpha amylase gene knock-out strain | |
US6365344B1 (en) | Methods for screening for transdominant effector peptides and RNA molecules | |
RU2642315C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID pAL2-T-WBMAG DNA, USED FOR CREATION OF DNA-CALIBRATORS AT THERAPY EFFICIENCY ASSESSMENT FOR PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA | |
RU2670543C1 (en) | Recombinant plasmid dna pal2-t-exp, used to create dna calibrators in evaluating the effectiveness of therapy in patients with acute myeloid leukemia | |
CN100591771C (en) | Hypoxia response elements gene treating plasmid and its constructing method | |
CN113754783B (en) | Application of recombinant RLK in plant immune regulation | |
Maeda et al. | Molecular genetic characterization of Fusarium graminearum genes identified as encoding a precocene II-binding protein | |
CN101397570B (en) | Intermediate vector for gene targeting, preparation method and use thereof | |
CN107400679A (en) | Plasmid vector and its application for being overexpressed stability series are established based on transposase | |
CN114196702A (en) | Method for constructing long QT disease stem cells by using single-base editor | |
CN110079530A (en) | A kind of gene editing tool and its preparation method and application from lactobacillus buchneri | |
CN114836517A (en) | High-throughput screening system for A2aR antagonist and application thereof | |
KR101898214B1 (en) | A recombinant vector comprising MYH1 gene and use thereof | |
CN101517076B (en) | Genetic remodeling in bifidobacterium | |
CN114885899B (en) | Construction method and application of recombinant adenovirus-based feline coronavirus infection animal model | |
CN109371058A (en) | A kind of method for building up of poplar plastid expression system | |
CN116536353A (en) | Replication type efficient guide editing system | |
CN114657197B (en) | Application of Gsm1p as positive control factor in improving protein expression in host cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190128 |