RU2816519C1 - Method for prediction of risk of developing duodenal ulcer based on molecular genetic testing - Google Patents
Method for prediction of risk of developing duodenal ulcer based on molecular genetic testing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816519C1 RU2816519C1 RU2023127001A RU2023127001A RU2816519C1 RU 2816519 C1 RU2816519 C1 RU 2816519C1 RU 2023127001 A RU2023127001 A RU 2023127001A RU 2023127001 A RU2023127001 A RU 2023127001A RU 2816519 C1 RU2816519 C1 RU 2816519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- risk
- duodenal ulcer
- developing
- psca
- abo
- Prior art date
Links
- 208000000718 duodenal ulcer Diseases 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 101001136592 Homo sapiens Prostate stem cell antigen Proteins 0.000 claims abstract description 21
- 102100036735 Prostate stem cell antigen Human genes 0.000 claims abstract description 15
- 102100035833 Histo-blood group ABO system transferase Human genes 0.000 claims abstract description 14
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract 1
- 208000008469 Peptic Ulcer Diseases 0.000 description 19
- 208000011906 peptic ulcer disease Diseases 0.000 description 17
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 210000004051 gastric juice Anatomy 0.000 description 7
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 5
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 210000001198 duodenum Anatomy 0.000 description 3
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 208000007107 Stomach Ulcer Diseases 0.000 description 2
- 101150099178 abo gene Proteins 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 210000001156 gastric mucosa Anatomy 0.000 description 2
- 201000005917 gastric ulcer Diseases 0.000 description 2
- 210000003736 gastrointestinal content Anatomy 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000011328 necessary treatment Methods 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 108010024212 E-Selectin Proteins 0.000 description 1
- 102100023471 E-selectin Human genes 0.000 description 1
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 1
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 description 1
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 1
- 108010090054 Membrane Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000012750 Membrane Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 102000019315 Nicotinic acetylcholine receptors Human genes 0.000 description 1
- 108050006807 Nicotinic acetylcholine receptors Proteins 0.000 description 1
- 108010035766 P-Selectin Proteins 0.000 description 1
- 102100023472 P-selectin Human genes 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710120463 Prostate stem cell antigen Proteins 0.000 description 1
- 108010026552 Proteome Proteins 0.000 description 1
- 101150082969 SELP gene Proteins 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 210000003815 abdominal wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 210000003403 autonomic nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- YTRQFSDWAXHJCC-UHFFFAOYSA-N chloroform;phenol Chemical compound ClC(Cl)Cl.OC1=CC=CC=C1 YTRQFSDWAXHJCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000002183 duodenal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000002297 emergency surgery Methods 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 1
- 229930004094 glycosylphosphatidylinositol Natural products 0.000 description 1
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000002559 palpation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 description 1
- 238000002205 phenol-chloroform extraction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000036269 ulceration Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинской диагностики и может быть использовано для прогнозирования риска развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки на основе молекулярно-генетического тестирования.The invention relates to the field of medical diagnostics and can be used to predict the risk of developing duodenal ulcer based on molecular genetic testing.
Язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки (ЯБ ДПК) – хроническое рецидивирующее заболевание, характерным признаком которого в период обострения является образование язв слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки (Моисеев В.С. и др., 2018). В России, по данным Федеральной службы государственной статистики (Здравоохранение в России, 2019 г.), количество зарегистрированных случаев ЯБ в 2018 году составляет 850,1 на 100000 человек, в том числе впервые выявленных – 71,9, среди которых около 60% пациентов – лица трудоспособного возраста (Колотилова М.Л. и др., 2014). ЯБ ДПК встречается в 4 раза чаще, чем язвенная болезнь желудка (Ивашкин В.Т. и др., 2016, 2020) и поражает лиц в возрасте от 30 до 55 лет (McQuaid K. R., 2020). Duodenal ulcer (DU) is a chronic relapsing disease, a characteristic feature of which during the period of exacerbation is the formation of ulcers of the duodenal mucosa (Moiseev V.S. et al., 2018). In Russia, according to the Federal State Statistics Service (Healthcare in Russia, 2019), the number of registered cases of ulcer in 2018 is 850.1 per 100,000 people, including 71.9 newly diagnosed cases, among which about 60% of patients – persons of working age (Kolotilova M.L. et al., 2014). Duodenal ulcer occurs 4 times more often than gastric ulcer (Ivashkin V.T. et al., 2016, 2020) and affects people aged 30 to 55 years (McQuaid K.R., 2020).
Осложнения встречаются у 10-20% больных ЯБ (Tarasconi A. et al., 2020). В связи с тяжестью клинической картины и высокой частотой наибольшую опасность представляют перфорации и кровотечения. Хотя кровотечения встречаются в 6 раз чаще, чем перфорации, именно последние являются наиболее частыми показаниями к экстренному оперативному вмешательству и примерно в 40% случаев они становятся причиной летальности при ЯБ (Tarasconi A. et al., 2020; Joo M.K. et al., 2020). Complications occur in 10-20% of patients with ulcer (Tarasconi A. et al., 2020). Due to the severity of the clinical picture and high frequency, the greatest danger is perforation and bleeding. Although bleeding occurs 6 times more often than perforation, it is the latter that are the most common indications for emergency surgery and in approximately 40% of cases they cause mortality in ulcerative disease (Tarasconi A. et al., 2020; Joo M.K. et al., 2020 ).
Полиморфный локус rs2294008 гена PSCA, по результатам полногеномного исследования, выполненного в японской популяции, играет роль в развитии ЯБ ДПК (аллель С, OR=1,84, p=3,92×10-33) (Tanikawa C. et al., 2012). Эти данные подтверждают репликативные исследования, проведенными по этому локусу среди населения Японии для язвенной болезни желудка (аллель С, OR=1,13, p=5,85×10-7) (Tanikawa C. et al., 2013) и язвенной болезни двенадцатиперстной кишки (аллель С, OR=1,34; p=2,28×10-6) (Usui Y. et al., 2019), а также среди жителей Испании для язвенной болезни двенадцатиперстной кишки (аллель Т, OR=0,52, p=0,005) (García-González M.A. et al., 2015). Polymorphic locus rs2294008 of the PSCA gene, according to the results of a genome-wide study performed in the Japanese population, plays a role in the development of duodenal ulcer (allele C, OR=1.84, p=3.92×10 -33 ) (Tanikawa C. et al., 2012). These data support replicative studies conducted at this locus among the Japanese population for gastric ulcer (allele C, OR=1.13, p=5.85×10 -7 ) (Tanikawa C. et al., 2013) and peptic ulcer duodenum (allele C, OR=1.34; p=2.28×10 -6 ) (Usui Y. et al., 2019), as well as among residents of Spain for duodenal ulcer (allele T, OR=0 .52, p=0.005) (García-González MA et al., 2015).
Ген PSCA (антиген стволовых клеток простаты) экспрессируется в предстательной железе, мочевом пузыре, в некоторых других органах, а также в дифференцирующихся эпителиальных клетках желудка, кодирует гликозилфосфатидилинозитол — мембранный гликопротеин, играющий роль в пролиферации и обновлении клеток (https://www.omim.org, https://www.genecards.org, Tanikawa C. et al., 2012, 2013). За счет этого, в зависимости от уровня экспрессии, ген PSCA может участвовать в разнонаправленных процессах, происходящих в слизистой оболочке ДПК: язвообразовании и малигнизации (Lu Y. et al., 2010; Zeng Z. et al., 2011; Tanikawa C. et al., 2012, 2013; Shi D. et al., 2012; Zhang Q.H. et al., 2012; Zhang T. et al., 2012; Matsuda K. et al., 2013; Saeki N. et al., 2013; Gao J. et al., 2015; Garcia-Gonzalez M.A. et al., 2015; Geng P. et al., 2015; Gu Y. et al., 2015; Mocellin S. et al., 2015; Wang M. et al., 2015; Chandra V. et al., 2016; Qiu L.-X. et al., 2016; Qin Z. et al., 2017; Usui Y. et al., 2019; Yan K. et al., 2019). Необходимо также отметить, что ген PSCA может выступать в качестве модулятора никотиновых ацетилхолиновых рецепторов и, следовательно, данный ген может влиять на вегетативную нервную систему и за счет этого также участвовать в развитии ЯБ (https://www.genecards.org).The PSCA gene (prostate stem cell antigen) is expressed in the prostate gland, bladder, some other organs, as well as in differentiating epithelial cells of the stomach, and encodes glycosylphosphatidylinositol, a membrane glycoprotein that plays a role in cell proliferation and renewal (https://www.omim .org, https://www.genecards.org, Tanikawa C. et al., 2012, 2013). Due to this, depending on the level of expression, the PSCA gene can participate in multidirectional processes occurring in the mucous membrane of the duodenum: ulceration and malignancy (Lu Y. et al., 2010; Zeng Z. et al., 2011; Tanikawa C. et al. al., 2012, 2013; Shi D. et al., 2012; Zhang Q.H. et al., 2012; Zhang T. et al., 2012; Matsuda K. et al., 2013; Saeki N. et al., 2013 ; Gao J. et al., 2015; Garcia-Gonzalez M.A. et al., 2015; Geng P. et al., 2015; Gu Y. et al., 2015; Mocellin S. et al., 2015; Wang M. et al., 2015; Chandra V. et al., 2016; Qiu L.-X. et al., 2016; Qin Z. et al., 2017; Usui Y. et al., 2019; Yan K. et al. ., 2019). It should also be noted that the PSCA gene can act as a modulator of nicotinic acetylcholine receptors and, therefore, this gene can influence the autonomic nervous system and thereby also participate in the development of ulcers (https://www.genecards.org).
Данные ученых из Финляндии (включая мета-анализ предыдущего полногеномного исследования, обследовано в общей сложности 13577 индивидуумов) свидетельствуют о связи полиморфного локуса rs2519093 с уровнем sE-селектина и sICAM-1 (Р=4,48×10-305 и Р=7,43×10-48 соответственно). Исследование по составлению геномного атласа протеома плазмы человека провели Sun B.B. et al. (2018), где показали наличие связи rs2519093 гена ABO c уровнем Р-селектина (p=4×10-48) и Е-селектина (p=2×10-474).Data from scientists from Finland (including a meta-analysis of a previous genome-wide study, a total of 13,577 individuals were examined) indicate an association of the rs2519093 polymorphic locus with the level of sE-selectin and sICAM-1 (P = 4.48 × 10 -305 and P = 7. 43×10 -48 respectively). A study to compile a genomic atlas of the human plasma proteome was carried out by Sun BB et al. (2018), where they showed the presence of a connection between rs2519093 of the ABO gene and the level of P-selectin (p = 4 × 10 -48 ) and E-selectin (p = 2 × 10 -474 ).
Для оценки сложившейся патентной ситуации был выполнен поиск по охранным документам за период с 1990 по 2021 гг. Источник информации: сайт Федерального института промышленной собственности http://fips.ru.To assess the current patent situation, a search was performed on protection documents for the period from 1990 to 2021. Source of information: website of the Federal Institute of Industrial Property http://fips.ru.
В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования риска развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у индивидуумов русской национальности, родившихся в Центральном Черноземье России и проживающих в Белгородской области, на основе данных о комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС.In the studied scientific, medical and available patent literature, the authors did not find a method for predicting the risk of developing duodenal ulcer in individuals of Russian nationality born in the Central Black Earth Region of Russia and living in the Belgorod region, based on data on the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) SS.
Известен способ прогнозирования риска развития и прогрессирования язвенной болезни по патенту РФ № 2231794 (опубликован 27.06.2004 ), включающий исследования желудочных проб, основанный на измерении скорости диффузии ионов водорода через слой слизи, покрывающей слизистой оболочки желудка, путем введения в желудок тестового 0,1 H раствора соляной кислоты и исследования динамики проникновения ионов водорода в слизистой оболочки путем эвакуации содержимого желудка, тем самым определяют риск развития язвенной болезни. Недостатком этого способа является трудоемкость выполнения, которая заключается в многократной эвакуации содержимого желудка и введении в желудок большого количества соляной кислоты, сложность подсчетов, и, кроме того, не учитывается роль генетических полиморфных локусов.There is a known method for predicting the risk of development and progression of peptic ulcer according to RF patent No. 2231794 (published on June 27, 2004), including studies of gastric samples based on measuring the diffusion rate of hydrogen ions through the layer of mucus covering the gastric mucosa by introducing a test 0.1 into the stomach H hydrochloric acid solution and studying the dynamics of the penetration of hydrogen ions into the mucous membrane through the evacuation of stomach contents, thereby determining the risk of developing peptic ulcer disease. The disadvantage of this method is the complexity of implementation, which consists in repeated evacuation of the stomach contents and the introduction of a large amount of hydrochloric acid into the stomach, the complexity of calculations, and, in addition, the role of genetic polymorphic loci is not taken into account.
Патент РФ № 2318217 (опубликован 27.02.2008), в котором описан способ и устройство для прогнозирования риска развития язвенной болезни. Сущность способа заключается в том, что электрохимическим методом измеряют диффузионный (жидкостной) или мембранный потенциал между желудочным соком и тестовой жидкостью, и при величине потенциала более порогового уровня, установленного для тестовой жидкости, прогнозируют риск развития язвенной болезни. В качестве тестовой жидкости можно использовать воду. В этом случае пороговый уровень составляет 10 мв. одновременно с измерением диффузионного или мембранного потенциала может быть измерен рН желудочного сока, при этом риск развития язвенной болезни прогнозируют при величине диффузионного или мембранного потенциала более порогового уровня, установленного для тестовой жидкости, и рН менее 1,5. Устройство для осуществления способа при исследовании желудочного сока in vitro состоит из двух емкостей, разделенных диафрагмой: с желудочным соком и с тестовой жидкостью. В них опущены электроды сравнения, напряжение между которыми равно диффузионному потенциалу. Устройство для исследования желудочного сока in vivo содержит камеру с тестовой жидкостью, через диафрагму, контактирующую с желудочным соком, и два электрода сравнения, один из которых контактирует с желудочным соком, а другой - с тестовой жидкостью. Напряжение между электродами равно диффузионному потенциалу. Использование способа позволяет своевременно начать профилактическое лечение язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Недостатком этого способа является его трудоемкость, он не учитывает роль генетических полиморфных локусов.RF patent No. 2318217 (published on February 27, 2008), which describes a method and device for predicting the risk of developing peptic ulcer disease. The essence of the method is that the diffusion (liquid) or membrane potential between gastric juice and the test liquid is measured using an electrochemical method, and when the potential is greater than the threshold level established for the test liquid, the risk of developing a peptic ulcer is predicted. Water can be used as a test liquid. In this case, the threshold level is 10 mV. simultaneously with the measurement of diffusion or membrane potential, the pH of gastric juice can be measured, and the risk of developing peptic ulcers is predicted when the diffusion or membrane potential is more than the threshold level established for the test liquid and the pH is less than 1.5. The device for implementing the method for studying gastric juice in vitro consists of two containers separated by a diaphragm: with gastric juice and with test liquid. They contain reference electrodes, the voltage between which is equal to the diffusion potential. A device for studying gastric juice in vivo contains a chamber with a test liquid, through a diaphragm in contact with gastric juice, and two reference electrodes, one of which is in contact with gastric juice, and the other with the test liquid. The voltage between the electrodes is equal to the diffusion potential. Using the method allows for timely initiation of preventive treatment of duodenal ulcer. The disadvantage of this method is that it is labor intensive and does not take into account the role of genetic polymorphic loci.
Патент РФ № 2281037 (опубликован 10.08.2006), в котором описан способ прогнозирования развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Сущность способа заключается в том, что осуществляют определение календарного возраста пациента, биологического возраста, соотношение биологического и календарного возрастов, рост, массу тела, показатели качества жизни. Затем рассчитывают вероятность развития язвенной болезни по формуле:RF patent No. 2281037 (published on August 10, 2006), which describes a method for predicting the development of duodenal ulcer. The essence of the method is that the patient’s calendar age, biological age, the ratio of biological and calendar ages, height, body weight, and quality of life indicators are determined. Then the probability of developing a peptic ulcer is calculated using the formula:
где е - экспонента, число оснований натурального логарифма, равное - 2,71, D1 - сумма показателей, умноженных на коэффициент В дискриминантных функций для больных, D2 - сумма показателей, умноженных на коэффициент А дискриминантных функций для здоровых, при этом значения коэффициентов А и В выбирают из таблицы «Коэффициенты дискриминантных функций» и при P1>Р2 прогнозируют риск развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Недостатком этого способа является то, что он не учитывает роль генетических полиморфных локусов.where e is an exponent, the number of bases of the natural logarithm equal to - 2.71, D1 is the sum of indicators multiplied by coefficient B of the discriminant functions for patients, D2 is the sum of indicators multiplied by coefficient A of discriminant functions for healthy people, with the values of coefficients A and B is selected from the table “Coefficients of discriminant functions” and with P1>P2 the risk of developing duodenal ulcer is predicted. The disadvantage of this method is that it does not take into account the role of genetic polymorphic loci.
За прототип выбран патент РФ № 2563828 от 20.09.2015 «Способ оценки риска развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у хакасов на основе генетического анализа». Патент характеризуется тем, что устанавливают факторы риска - определяют полиморфизм интерлейкина IL-8 методом рестрикционного анализа при выделении ДНК из лимфоцитов венозной крови, а также определяют генотип Helicobacter pylori методом ПЦР при выделении ДНК из биоптатов слизистой оболочки желудка у пациентов, относящихся к коренным жителям Республики Хакасия. Факторам риска присваивают числовые значения и затем определяют прогностические коэффициенты P1, Р2. При Р1>Р2 прогнозируют низкий риск , а при Р1<Р2 прогнозируют высокий риск развития язвенной болезни . Недостатком данного метод является трудоемкость подсчета и применим только для коренных жителей Республики Хакасия.RF Patent No. 2563828 dated September 20, 2015 “Method for assessing the risk of developing duodenal ulcer in Khakassians based on genetic analysis” was chosen as the prototype. The patent is characterized by establishing risk factors - determining the polymorphism of interleukin IL-8 by restriction analysis when isolating DNA from venous blood lymphocytes, and also determining the genotype of Helicobacter pylori by PCR when isolating DNA from biopsies of the gastric mucosa in patients belonging to the indigenous population of the Republic Khakassia. Risk factors are assigned numerical values and then prognostic coefficients P1, P2 are determined. When P1>P2, a low risk is predicted, and when P1<P2, a high risk of developing peptic ulcer disease is predicted. The disadvantage of this method is the laboriousness of the calculation and is applicable only to indigenous residents of the Republic of Khakassia.
Технической задачей заявленного способа является расширение арсенала способов диагностики, а именно создание способа прогнозирования риска развития язвенной болезни на основе данных о комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) СС × rs2519093 (АВО) СС.The technical objective of the claimed method is to expand the arsenal of diagnostic methods, namely to create a method for predicting the risk of developing peptic ulcer disease based on data on the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC.
Технический результат использования изобретения – получение критериев оценки риска развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у индивидуумов русской национальности, родившихся в Центральном Черноземье России и проживающих в Белгородской области, на основе данных о комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС, включающий:The technical result of using the invention is to obtain criteria for assessing the risk of developing duodenal ulcer in individuals of Russian nationality, born in the Central Black Earth Region of Russia and living in the Belgorod region, based on data on the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC, including :
- забор периферической венозной крови;- collection of peripheral venous blood;
- выделение ДНК из лейкоцитов периферической венозной крови;- isolation of DNA from leukocytes of peripheral venous blood;
- анализ полиморфных локусов rs2294008 PSCA и rs2519093 АВО;- analysis of polymorphic loci rs2294008 PSCA and rs2519093 ABO;
- прогнозирование высокого риска развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки на основе данных о комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС.- prediction of a high risk of developing duodenal ulcer based on data on the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC.
Новизна и изобретательский уровень заключаются в том, что из уровня техники не известна возможность прогнозирования развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки с учетом молекулярно-генетического тестирования у индивидуумов русской национальности на основе данных о комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС.The novelty and inventive step lie in the fact that the prior art does not know the possibility of predicting the development of duodenal ulcer taking into account molecular genetic testing in individuals of Russian nationality based on data on the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC.
Выделение геномной ДНК из периферической крови осуществляют методом фенольно-хлороформной экстракции (Mathew, 1984) в два этапа. На первом этапе к 4 мл крови с ЭДТА добавляют 25 мл лизирующего буфера, содержащего 320мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5мМ MgCl2, 10мМ трис-HCl (pH=7,6). Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4ºС, 4000 об./мин. в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМ NaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К (10мг/мл) и инкубируют образец при 37ºС в течение 16 часов. Isolation of genomic DNA from peripheral blood is carried out using the phenol-chloroform extraction method (Mathew, 1984) in two stages. At the first stage, 25 ml of lysis buffer containing 320 mM sucrose, 1% Triton X-100, 5 mM MgCl2, 10 mM Tris-HCl (pH = 7.6) is added to 4 ml of EDTA blood. The resulting mixture is stirred and centrifuged at 4ºC, 4000 rpm. within 20 minutes. After centrifugation, the supernatant is poured off, 4 ml of a solution containing 25 mM EDTA (pH = 8.0) and 75 mM NaCl is added to the sediment and resuspended. Then add 0.4 ml of 10% SDS, 35 µl of proteinase K (10 mg/ml) and incubate the sample at 37ºC for 16 hours.
На втором этапе из полученного лизата последовательно проводят экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об/мин. в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производят отбор водной фазы. ДНК осаждают из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. После лиофилизации полученную ДНК растворяют в бидистиллированной, деионизованной воде и хранят при температуре -20˚С. Выделенную ДНК используют для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.At the second stage, DNA is sequentially extracted from the resulting lysate with equal volumes of phenol, phenol-chloroform (1:1) and chloroform with centrifugation at 4000 rpm. within 10 minutes. After each centrifugation, the aqueous phase is collected. DNA is precipitated from solution with two volumes of chilled 96% ethanol. After lyophilization, the resulting DNA is dissolved in double-distilled, deionized water and stored at -20˚C. The isolated DNA is used to carry out the polymerase chain reaction of DNA synthesis.
Анализ полиморфных локусов rs2294008 гена PSCA и rs2519093 гена АВО осуществлялся методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на термоциклере CFX-96 Real-Time System («Bio-Rad», США) c использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов (синтезированы в ООО «Тест - Ген» (Ульяновск). Амплификация геномной ДНК производилась в реакционной смеси, суммарным объемом 10 мкл, включающей смесь для ПЦР – 4 мкл, Taq-полимеразу - 2 мкл, исследуемый образец (~30 нг ДНК/мкл) - 1 мкл, деионизированная вода – 3мкл. Генотипирование исследуемых образцов осуществлялось с использованием программного обеспечения «CFX-Manager™» методом дискриминации аллелей по величинам относительных единиц флуоресценции (ОЕФ). Для полиморфного локуса rs2294008 гена PSCA зонд с флуоресцентным красителем VIC соответствует аллелю C, зонд с красителем FAM – аллелю T (фиг. 1), для rs6136 гена SELP зонд с флуоресцентным красителем VIC соответствует аллелю G, зонд с красителем FAM – аллелю A (фиг. 2). Analysis of the polymorphic loci rs2294008 of the PSCA gene and rs2519093 of the ABO gene was carried out using the polymerase chain reaction (PCR) method on a CFX-96 Real-Time System thermal cycler (Bio-Rad, USA) using standard oligonucleotide primers and probes (synthesized at Test - Gen" (Ulyanovsk). Amplification of genomic DNA was carried out in a reaction mixture with a total volume of 10 μl, including a mixture for PCR - 4 μl, Taq polymerase - 2 μl, test sample (~ 30 ng DNA/μl) - 1 μl, deionized water - 3 µl. Genotyping of the studied samples was carried out using the CFX-Manager™ software using the method of allele discrimination based on the values of relative fluorescence units (RFU). For the polymorphic locus rs2294008 of the PSCA gene, the probe with the VIC fluorescent dye corresponds to the C allele, the probe with the FAM dye corresponds to the allele T (Fig. 1), for rs6136 of the SELP gene, the probe with the fluorescent dye VIC corresponds to the G allele, the probe with the FAM dye corresponds to the A allele (Fig. 2).
Изобретение характеризуется фигурами.The invention is characterized by figures.
Фиг. 1. Дискриминации аллелей методом детекции TaqMan зондов по данным величин ОЕФ (относительные единицы флуоресценции) каждого зонда на амплификаторе CFX96 c детектирующей системой в режиме реального времени полиморфного локуса PSCA (rs2294008): -СС, -TT, -CT, ♦-отрицательный контроль.Fig. 1. Discrimination of alleles using the detection method of TaqMan probes according to the RFU values (relative fluorescence units) of each probe on a CFX96 amplifier with a real-time detection system of the polymorphic PSCA locus (rs2294008): -SS, -TT, -CT, ♦-negative control.
Фиг. 2. Дискриминации аллелей методом детекции TaqMan зондов по данным величин ОЕФ (относительные единицы флуоресценции) каждого зонда на амплификаторе CFX96 c детектирующей системой в режиме реального времени полиморфного локуса АВО (rs2519093): -CC, -ТТ, -СТ, ♦-отрицательный контроль.Fig. 2. Discrimination of alleles using the detection method of TaqMan probes according to the RFU values (relative fluorescence units) of each probe on a CFX96 amplifier with a real-time detection system of the polymorphic ABO locus (rs2519093): -CC, -TT, -CT, ♦-negative control.
Изучение SNP×SNP взаимодействий, ассоциированных с развитием язвенной болезни, было проведено с помощью модификации метода снижения размерности МDR (Multifactor Dimensionality Reduction) - Моdel-Based-МDR (MB-MDR). The study of SNP×SNP interactions associated with the development of peptic ulcer disease was carried out using a modification of the MDR (Multifactor Dimensionality Reduction) method - Model-Based-MDR (MB-MDR).
Возможность использования предложенного способа для оценки прогнозирования риска развития язвенной болезни у индивидуумов подтверждает анализ результатов наблюдений 529 пациентов (182 - больные язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки, 347 – группа контроля). В выборки для исследования включались индивидуумы русской национальности, родившиеся в Центральном Черноземье России и проживающие в Белгородской области (Чурносов М.И., Сорокина И.Н., Балановская Е.В. Генофонд населения Белгородской области. Динамика индекса эндогамии в районных популяциях // Генетика. 2008. Т. 44. № 8. С. 1117-1125), не имеющие родства между собой, подписавшие информированное согласие на включение их в исследование. В группу больных включались пациенты с установленным диагнозом «язвенная болезнь», который устанавливался на основании анамнестических данных (характерные жалобы, анамнез заболевания), физикального обследования (обнаружение болезненности и резистентности мышц брюшной стенки при пальпации), инструментального обследования (обнаружение язвенного дефекта при эндоскопическом исследовании двенадцатиперстной кишки). (Клинические рекомендации, 2019). Обследование больных язвенной болезнью проводилось на базе гастроэнтерологического отделения Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа.The possibility of using the proposed method to assess the prediction of the risk of developing peptic ulcer in individuals is confirmed by the analysis of the results of observations of 529 patients (182 patients with duodenal ulcer, 347 control group). The samples for the study included individuals of Russian nationality, born in the Central Black Earth Region of Russia and living in the Belgorod region (Churnosov M.I., Sorokina I.N., Balanovskaya E.V. Gene pool of the population of the Belgorod region. Dynamics of the endogamy index in regional populations // Genetics. 2008. T. 44. No. 8. P. 1117-1125), who are not related to each other, signed an informed consent for their inclusion in the study. The group of patients included patients with an established diagnosis of peptic ulcer, which was established on the basis of anamnestic data (characteristic complaints, medical history), physical examination (detection of pain and resistance of the abdominal wall muscles during palpation), instrumental examination (detection of a peptic ulcer during endoscopic examination duodenum). (Clinical Guidelines, 2019). The examination of patients with peptic ulcer disease was carried out on the basis of the gastroenterological department of the Belgorod Regional Clinical Hospital of St. Joasaph.
Контрольная группа формировалась при профилактических осмотрах (обследовании) населения, и в нее входили пациенты, не имеющие клинических и эндоскопических признаков язвенной болезни. The control group was formed during preventive examinations (surveys) of the population, and it included patients who did not have clinical and endoscopic signs of peptic ulcer disease.
Все исследования проводились под контролем этического комитета ОГБУЗ БОКБ Святителя Иоасафа (протокол № 15 от 21.12.2016) с информированного согласия пациентов на использование материалов лечебно-диагностических мероприятий, связанных с заболеванием, для научно-исследовательских целей и протоколировались по стандартам этического комитета Российской Федерации. All studies were carried out under the control of the ethics committee of the St. Joasaph Regional Clinical Clinical Hospital (protocol No. 15 of December 21, 2016) with the informed consent of patients for the use of materials from treatment and diagnostic measures related to the disease for research purposes and were protocoled according to the standards of the ethics committee of the Russian Federation.
Типирование молекулярно-генетических маркеров осуществлялось на кафедре медико-биологических дисциплин медицинского института НИУ «БелГУ». Typing of molecular genetic markers was carried out at the Department of Medical and Biological Disciplines of the Medical Institute of the National Research University "BelSU".
Установлена связь комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС с повышенным риском развития язвенной болезни (beta=0,73, p=0,001). The combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC was found to be associated with an increased risk of developing peptic ulcer disease (beta=0.73, p=0.001).
Применение данного способа позволит прогнозировать риск развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у индивидуумов русской национальности, при выявлении комбинации полиморфных локусов rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (АВО) СС формировать группы риска по развитию язвенной болезни двенадцатиперстной кишки и реализовывать в данных группах необходимые лечебно-профилактические мероприятия.The use of this method will make it possible to predict the risk of developing duodenal ulcer in individuals of Russian nationality, by identifying the combination of polymorphic loci rs2294008 (PSCA) CC × rs2519093 (ABO) CC to form risk groups for the development of duodenal ulcer and implement the necessary treatment and prophylactic measures in these groups Events.
В качестве примеров конкретного применения разработанного способа приведено обследование русских пациентов, уроженцев Центрально-Черноземного региона РФ и не являющихся родственниками между собой: проведено генетическое исследование по полиморфным локусам rs2294008 PSCA и rs2519093 АВО. As examples of a specific application of the developed method, a survey of Russian patients, natives of the Central Black Earth region of the Russian Federation and not related to each other, is given: a genetic study was carried out on the polymorphic loci rs2294008 PSCA and rs2519093 ABO.
У пациента Б. была взята венозная кровь, при генотипировании ДНК-маркеров были выявлены полиморфные локусы СС rs2294008 (PSCA) и СС rs2519093 (АВО), что позволило отнести пациента в группу индивидуумов с высоким риском развития ЯБ ДПК. Дальнейшее наблюдение подтвердило диагноз язвенной болезни ДПК у пациента.Venous blood was taken from patient B., and genotyping of DNA markers revealed the polymorphic loci CC rs2294008 (PSCA) and CC rs2519093 (ABO), which allowed the patient to be included in the group of individuals at high risk of developing duodenal ulcer. Further observation confirmed the diagnosis of duodenal ulcer in the patient.
У пациента Н. была взята венозная кровь, при генотипировании ДНК-маркеров были выявлены полиморфные локусы ТТ rs2294008 (PSCA) и СТ rs2519093 (АВО), что позволило отнести пациента в группу индивидуумов с низким риском развития ЯБ ДПК. Дальнейшее наблюдение не подтвердило диагноз язвенной болезни ДПК у пациента.Venous blood was taken from patient N., and genotyping of DNA markers revealed the polymorphic loci TT rs2294008 (PSCA) and CT rs2519093 (ABO), which allowed the patient to be included in the group of individuals with a low risk of developing duodenal ulcer. Further observation did not confirm the diagnosis of duodenal ulcer in the patient.
У пациентки М. была взята венозная кровь, при генотипировании ДНК-маркеров были выявлены полиморфные локусы ТТ rs2294008 (PSCA) и ТТ rs2519093 (АВО), что позволило отнести пациентку в группу индивидуумов с низким риском развития ЯБ ДПК. Дальнейшее наблюдение не подтвердило диагноз язвенной болезни у пациентки.Venous blood was taken from patient M., and genotyping of DNA markers revealed the polymorphic loci TT rs2294008 (PSCA) and TT rs2519093 (ABO), which allowed the patient to be included in the group of individuals with a low risk of developing duodenal ulcer. Further observation did not confirm the diagnosis of peptic ulcer in the patient.
У пациентки Ю. была взята венозная кровь, при генотипировании ДНК-маркеров были выявлены полиморфные локусы СТ rs2294008 (PSCA) и СТ rs2519093 (АВО), что позволило отнести пациентку в группу индивидуумов с низким риском развития ЯБ ДПК. При дальнейшем наблюдение диагноз язвенной болезни у пациентки не подтвердился.Venous blood was taken from patient Yu. When genotyping DNA markers, the polymorphic loci ST rs2294008 (PSCA) and ST rs2519093 (ABO) were identified, which allowed the patient to be included in the group of individuals with a low risk of developing duodenal ulcer. Upon further observation, the diagnosis of peptic ulcer in the patient was not confirmed.
Применение данного способа позволит на доклиническом этапе формировать среди пациентов группы риска и своевременно реализовывать в этих группах необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению развития язвенной болезни.The use of this method will make it possible at the preclinical stage to form risk groups among patients and timely implement in these groups the necessary treatment and preventive measures to prevent the development of peptic ulcers.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816519C1 true RU2816519C1 (en) | 2024-04-01 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563828C1 (en) * | 2014-10-01 | 2015-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВПО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Method for evaluating risk of duodenal ulcer in khakass by genetic analysis |
| RU2657786C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-06-15 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for diagnosing activity of duodenal ulcer |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563828C1 (en) * | 2014-10-01 | 2015-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВПО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Method for evaluating risk of duodenal ulcer in khakass by genetic analysis |
| RU2657786C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-06-15 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for diagnosing activity of duodenal ulcer |
Non-Patent Citations (1)
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107254531B (en) | Genetic biomarker for auxiliary diagnosis of early colorectal cancer and application thereof | |
| CN106661765A (en) | Diagnostic for sepsis | |
| RU2816519C1 (en) | Method for prediction of risk of developing duodenal ulcer based on molecular genetic testing | |
| RU2816514C1 (en) | Method for prediction of risk of gastric and duodenal ulcer development based on molecular genetic testing | |
| RU2821471C1 (en) | Method for prediction of risk of helicobacter pylori-negative gastric and duodenal ulcer | |
| RU2811577C1 (en) | Method for predicting risk of developing gastric and duodenal ulcers in women based on molecular genetic testing | |
| RU2558854C1 (en) | Method for prediction of risk of endometriosis | |
| RU2642939C1 (en) | Method for prediction of risk of preeclampsia | |
| RU2819282C1 (en) | Method for prediction of risk of developing gastric and duodenal ulcer in males based on molecular genetic testing | |
| RU2819776C1 (en) | Method for prediction of risk of helicobacter pylori-positive gastric ulcer and duodenal ulcer on basis of molecular-genetic testing | |
| RU2550933C1 (en) | Method for predicting risk of hysteromyoma | |
| RU2780505C1 (en) | Method for predicting the risk of gastric ulcer development based on genetic analysis | |
| RU2557944C1 (en) | Method of predicting level of arterial pressure in women in late pregnancy | |
| RU2786314C1 (en) | A method for predicting the risk of developing peptic ulcer disease in women based on genetic data | |
| RU2782304C1 (en) | Method for predicting the risk of developing duodenal ulcer based on molecular genetic testing | |
| RU2809912C1 (en) | Method of predicting risk of developing hypertension in men based on results of genetic testing | |
| RU2688208C1 (en) | Method for prediction of development of type 2 diabetes mellitus in bashkortostan population | |
| RU2780525C1 (en) | Method for predicting the risk of developing h. pylori-positive gastric ulcer | |
| RU2782496C1 (en) | Method for predicting the risk of developing h. pylori-positive duodenal ulcer using data on mmp-9 gene polymorphism | |
| RU2650994C1 (en) | Method for prediction of risk of genital endometriosis | |
| RU2580310C1 (en) | Method of predicting the risk of developing hypertension in individuals who have family history | |
| RU2678970C1 (en) | Method for forecasting risk of development of combination of uterine fibroid and endometrial hyperplastic processes | |
| RU2809911C1 (en) | Method of predicting risk of developing hypertension based on data on intergenic interactions | |
| RU2809798C1 (en) | Method of predicting risk of developing breast cancer in women using molecular genetic data | |
| RU2578441C1 (en) | Method for prediction of moderate severity of chronic true eczema |