CN106367479B - 指导高血压用药的检测组合物及应用、试剂盒和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及指导高血压用药的检测组合物、试剂盒和检测方法。包括检测CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)、NPPA(rs5065)、的基因型。利用本发明检测上述7个位点的基因型,方法简单易行,快速高效,成本低廉,为高血压的临床用药提供了一个简捷判断的新途径。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学和医学领域,具体涉及指导高血压用药相关性SNP位点的检测组合物、试剂盒和检测方法。
背景技术
随着社会经济的发展和居民生活方式的改变,慢性非传染性疾病(简称慢性病)已成为影响我国乃至全球居民健康的重大公共卫生问题,而高血压是患病率较高的慢性病之一,也是心脑血管疾病最重要的危险因素。据世界卫生组织(WHO)统计资料显示,2012年全球心血管病死亡人数为1700万,占慢性病死亡人数的46%,其中高血压并发症死亡940万,已成为影响全球疾病负担的首要危险因素。2011年世界银行《创建健康和谐生活遏制中国慢病流行》报告指出:慢性病已经成为中国的头号健康威胁。在每年约1030万例不同原因导致的死亡患者中,慢性病所占比例超过80%,其中心脑血管疾病死亡位居慢性病死因首位,50%~75%的卒中和40%~50%的心肌梗死的发生与血压升高有关。2010~2040年,每年如果能够使心血管病死亡率降低1%,相当于每年创造2010年国内生产总值15%的经济收益(2.34万亿美元),而如果心血管病死亡率下降3%,每年经济收益将达到2010年国内生产总值的34%(5.4万亿美元)。相反,如果不能有效应对慢性病,这些疾病势必将加剧可以预见的人口老龄化以及劳动力人口降低所造成的经济和社会影响。
自新中国成立以来,1959年、1979年、1991、2002年我国分别开展的4次针对15岁及以上居民高血压流行状况的调查,2002年的中国居民营养与健康状况调查,2004~2013年中国慢性病及其危险因素监测的4次现场调查和2010~2012年的中国居民营养调查等均获得了大量高血压患病及控制数据。这些资料显示,我国成人高血压患病率不断升高,已由1959年的5.11%升至2002年的17.65%,最新发布的《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》显示,2012年我国18岁及以上居民高血压患病率为25.2%,男性高于女性,城市高于农村,估计目前我国成人高血压患者约为2.6亿;与2002年相比,高血压患病率明显上升,农村地区增长更加迅速。但我国成人高血压患病知晓率仅为46.5%,治疗率为41.1%,控制率为13.8%。与此同时,高血压危险因素(如吸烟、过量饮酒、高盐和高脂食物摄入、活动不足、超重和肥胖及总胆固醇升高等)在人群中普遍存在,并且不断升高或居高不下,成为高血压、心肌梗死和卒中等心脑血管疾病的潜在威胁。而美国2011~2012年的高血压知晓率、治疗率和控制率已分别达到82.7%、75.6%和51.8%。与发达国家相比,我国居民的高血压患病人数多,虽然近年来高血压知晓率、治疗率和控制率有所提高,但仍处于较低水平,高血压控制率地区差异较大,为我国慢性病预防控制形势带来极大挑战。
为了有效控制慢性病,2013年WHO颁布了《全球非传染性疾病预防控制行动计划(2013~2020)》、我国十五部委联合颁布了《中国慢性病防治工作规划(2012~2015)》,旨在通过多领域、多部门合作,控制慢性病危险因素增长,遏制或降低慢性病发生率和死亡率,降低慢性病造成的疾病负担。因此,为了加强我国居民高血压的防治工作,应多部门参与制定相关政策,如制定降低低钠盐的价格、食品添加食盐量限制、增加体育锻炼设施和改善环境等,提倡全民健康生活方式,降低高血压危险因素的流行水平;大力提倡通过医疗机构首诊测血压和居民健康体检加强高血压患病的筛查,提高居民高血压患病知晓率,以便早发现、早诊断、早治疗;在药物治疗方面应充分发挥大医院对基层医疗机构的指导作用,规范高血压药物治疗流程,在不断提高基层卫生服务机构专业技术人员数量和技术水平的同时,进一步加强基本公共卫生服务中高血压患者的健康管理和规范治疗,提高高血压合理用药水平以及高血压控制率。
目前临床常用的抗高血压药物有5大类:利尿剂、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、β受体阻滞剂、钙离子拮抗剂。药物在体内代谢过程中涉及到多种药物代谢酶、转运体和受体,它们存在的基因多态性最终导致了患者以相同方式服用同种药物时,其治疗效果、产生的不良发展及其对药物的耐受性等方面存在明显的个体差异。
目前,基于药物基因学组的高血压研究主要关注基因的多样性与药物降压疗效的关系,不同人种、年龄、性别以及饮食和生活环境造成的基因差异对药物降压疗效的影响等,较少关注基因突变对药物降压后远期影响。未来高血压药物基因学组研究应是多学科,包括分子生物学、临床医学、遗传学、数学、社会学等共同协作的***研究工程,不但关注基因与生理、病理之间的关系,还要关注基因与环境、人文、社会之间的关系,为最终高血压等疾病预防和治疗提供依据。
由于不同个体的遗传差异、人种、年龄、性别及饮食和生活环境等各种因素的相互作用,使不同个体和群体对于高血压的易感性和降压药物的反应在性别、种族和年龄方面也呈现出不同的效应。对于高血压的治疗应是防治并举。随着基因防治时代的来临,通过基因测试,对于不同的易感人群进行不同个体的早期预防,通过基因测试和综合因素的评估,为其提供适宜的个体化治疗,使其用药达到安全、有效、经济。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供了一种指导高血压用药的检测组合物,包括分别检测CYP2C9*3基因、CYP2D6基因、CYP3A5*3基因、ADRB1基因、AGTR1基因、ACE基因和NPPA基因多态性的试剂。
更进一步地,检测的是CYP2C9*3基因的rs1057910位点、CYP2D6基因的rs1065852位点、CYP3A5*3基因的rs776746位点、ADRB1基因的rs1801253位点、AGTR1基因的rs5186位点、ACE基因的rs4646994位点和NPPA基因的rs5065位点的多态性。
检测上述基因多态性的试剂可以根据不同的检测原理和方法选择不同的试剂作为检测组合物。其中一种类型的检测组合物的试剂包括基于上述基因多态性位点而设计的扩增引物和探针,探针是分别针对基因多态性位点设计的野生型和突变型的两条探针。
将所述检测组合物应用于指导高血压用药的检测试剂盒,其中组合物包括检测CYP2C9*3基因、CYP2D6基因、CYP3A5*3基因、ADRB1基因、AGTR1基因、ACE基因和NPPA基因多态性的试剂。
本发明还提供了操作便捷的指导高血压用药的检测试剂盒,包括分别检测CYP2C9*3基因、CYP2D6基因、CYP3A5*3基因、ADRB1基因、AGTR1基因、ACE基因和NPPA基因多态性的试剂。
上述提到的扩增引物和探针,分别选自:
扩增CYP2C9*3(rs1057910)的引物和探针序列:
CYP2C9*3(rs1057910)上游引物:ATTTAATGTCACAGGTCACTGC(SEQ NO1)
CYP2C9*3(rs1057910)下游引物:CACATGCCCTACACAGAT(SEQ NO2)
探针1:AGATACATTGACCTT(SEQ NO16)
探针2:AGATACCTTGACCTT(SEQ NO17)
扩增CYP2D6(rs1065852)的引物和探针序列:
CYP2D6(rs1065852)上游引物:TGCTCCTGGTGGACCTGA(SEQ NO3)
CYP2D6(rs1065852)下游引物:AGTCCACATGCAGCAGGT(SEQ NO4)
探针3:CGCTACTCACCAG(SEQ NO18)
探针4:CGCTACCCACCAG(SEQ NO19)
扩增CYP3A5*3(rs776746)的引物和探针序列:
CYP3A5*3(rs776746)上游引物:AGCTTAACGAATGCTCTAC(SEQ NO5)
CYP3A5*3(rs776746)下游引物:AGCAAGAGTCTCACACAGG(SEQ NO6)
探针5:CTTTCAATATCTCTT(SEQ NO20)
探针6:CTTTCAGTATCTCTT(SEQ NO21)
扩增ADRB1(rs1801253)的引物和探针序列:
ADRB1(rs1801253)上游引物:CCTTCAACCCCATCATCT(SEQ NO7)
ADRB1(rs1801253)下游引物:GGTCTCCGTGGGTCGCG(SEQ NO8)
探针7:TTCCAGGGACTGC(SEQ NO22)
探针8:TTCCAGCGACTGC(SEQ NO23)
扩增AGTR1(rs5186)的引物和探针序列:
AGTR1(rs5186)上游引物:CATTCCTCTGCAGCACTTCACT(SEQ NO9)
AGTR1(rs5186)下游引物:CGGTTCAGTCCACATAATGCAT(SEQ NO10)
探针9:AATGAGCATTAGCTAC(SEQ NO24)
探针10:AATGAGCCTTAGCTAC(SEQ NO25)
扩增ACE(rs4646994)的引物和探针序列:
ACE(rs4646994)上游引物:TTTCTCCCATTTCTCTAGACCT(SEQ NO11)
ACE(rs4646994)下游引物1:ATCCCGCCACTGCACT(SEQ NO12)
ACE(rs4646994)下游引物2:TCAGAGAATTTCAGAGCTG(SEQ NO13)
探针11:CGCTCTGTCGCCCAGGC(SEQ NO26)
探针12:CTATACAGTCACTTTTATGTGGTTT(SEQ NO27)
扩增NPPA(rs5065)的引物和探针序列:
NPPA(rs5065)上游引物:CCAGCCCTGCTTGT(SEQ NO14)
NPPA(rs5065)下游引物:AGGATGGGCACACTCAT(SEQNO15)。
探针13:TTATCTTCAGTACTG(SEQ NO28)
探针14:TTATCTTCGGTACTG(SEQ NO29)。
本发明还提供了一种指导高血压用药的检测方法,包括以下步骤:
(a)提取样品中的基因组DNA;
(b)扩增并检测CYP2C9*3基因rs1057910位点的多态性、CYP2D6基因rs1065852位点的多态性、CYP3A5*3基因rs776746位点的多态性、ADRB1基因rs1801253位点的多态性、AGTR1基因rs5186位点的多态性、ACE基因rs4646994位点的多态性、NPPA基因rs5065位点的多态性。
本发明所述的高血压用药包括了利尿剂、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、β受体阻滞剂和钙离子拮抗剂。
本发明的技术方案具有以下优点:本发明囊括了与五大类高血压药物相关的基因多态性位点的分析,通过7位点多态性的检测和分析,能有效指导主流抗高血压药物(五大类药物分别是利尿剂、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、β受体阻滞剂、钙离子拮抗剂)的临床使用,较市面上的同类产品,覆盖的类型更广。并且检测时采用特异性高的野生型探针和突变型探针的双探针设计,避免使用目前荧光定量PCR检测需要的内参引物和探针。这不但增强了检测的特异性,还减少操作误差和降低检测成本。采用Taqman探针后不仅极大提升检测特异性,还有效的将检测时间由原来的2.5-3小时缩短为1个小时左右,从而大大提高了检测结果的准确性和检测效率。
附图说明
图1 ADRB1(rs1801253)野生型(GG)的一代测序结果。
图2 ADRB1(rs1801253)野生型(GG)的本发明实施例的分型结果。
图3 ADRB1(rs1801253)突变杂合子(GC)的一代测序结果。
图4 ADRB1(rs1801253)突变杂合子(GC)的本发明实施例的分型结果。
图5 ADRB1(rs1801253)突变纯合子(CC)的一代测序结果。
图6 ADRB1(rs1801253)突变纯合子(CC)的本发明实施例的分型结果。
具体实施方式
发明人通过分析临床上高血压病人常用药物的使用和代谢及药效的个体差异,筛选出与五大类抗高血压药物密切相关基因的7个多态性位点,并制备出检测该7个多态性位点的组合物和使用该组合物的检测试剂盒,并建立准确的检测方法用以对五大类抗高血压药物实现有效的用药指导。所述的五大类抗高血压药物是利尿剂、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、β受体阻滞剂、钙离子拮抗剂。所述的针对五大类抗高血压药物的7个多态性位点(具体RS号),分别为CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065)。所述7位点基因型的突变个体其高血压用药疗效和风险有别于普通人群。
CYP2C9*3基因的rs1057910位点、CYP2D6基因的rs1065852位点、CYP3A5*3基因的rs776746位点、ADRB1基因的rs1801253位点、AGTR1基因的rs5186位点、ACE基因的rs4646994位点和NPPA基因的rs5065位点可以分别表述为CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065)。
实施例1 利用荧光定量PCR检测体系的检测试剂盒
检测试剂盒包括扩增引物、探针,以及进行荧光定量PCR检测的其他配套试剂。
扩增引物和探针是针对CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065)7个多态性位点设计。
一、扩增引物的设计与合成
基于CYP2C9*3基因中的rs1057910位点的区域、CYP2D6基因中的rs1065852位点的区域、CYP3A5*3基因中的rs776746位点的区域、ADRB1基因中的rs1801253位点的区域、AGTR1基因中的rs5186位点的区域、ACE基因的中rs4646994位点的区域、NPPA基因的中rs5065位点的区域,设计出扩增引物,其中,
扩增CYP2C9*3(rs1057910)的引物序列:
CYP2C9*3(rs1057910)上游引物:ATTTAATGTCACAGGTCACTGC(SEQ NO1)
CYP2C9*3(rs1057910)下游引物:CACATGCCCTACACAGAT(SEQ NO2)
扩增CYP2D6(rs1065852)的引物序列:
CYP2D6(rs1065852)上游引物:TGCTCCTGGTGGACCTGA(SEQ NO3)
CYP2D6(rs1065852)下游引物:AGTCCACATGCAGCAGGT(SEQ NO4)
扩增CYP3A5*3(rs776746)的引物序列:
CYP3A5*3(rs776746)上游引物:AGCTTAACGAATGCTCTAC(SEQ NO5)
CYP3A5*3(rs776746)下游引物:AGCAAGAGTCTCACACAGG(SEQ NO6)
扩增ADRB1(rs1801253)的引物序列:
ADRB1(rs1801253)上游引物:CCTTCAACCCCATCATCT(SEQ NO7)
ADRB1(rs1801253)下游引物:GGTCTCCGTGGGTCGCG(SEQ NO8)
扩增AGTR1(rs5186)的引物序列:
AGTR1(rs5186)上游引物:CATTCCTCTGCAGCACTTCACT(SEQ NO9)
AGTR1(rs5186)下游引物:CGGTTCAGTCCACATAATGCAT(SEQ NO10)
扩增ACE(rs4646994)的引物序列:
ACE(rs4646994)上游引物:TTTCTCCCATTTCTCTAGACCT(SEQ NO11)
ACE(rs4646994)下游引物1:ATCCCGCCACTGCACT(SEQ NO12)
ACE(rs4646994)下游引物2:TCAGAGAATTTCAGAGCTG(SEQ NO13)
扩增NPPA(rs5065)的引物序列:
NPPA(rs5065)上游引物:CCAGCCCTGCTTGT(SEQ NO14)
NPPA(rs5065)下游引物:AGGATGGGCACACTCAT(SEQ NO15)
由于ACE(rs4646994)的多态性为非单点突变,而是***/缺失突变,为了保证扩增的有效性,本发明设计了一个上游引物和两个下游引物。实验表明利用SEQ NO.11至13的引物和SEQ NO.26至27探针能检测出所有ACE(rs4646994)的多态性,扩增效率高,有很好的特异性和准确性。
二、探针的设计与合成
基于CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065)位点基因多态性的特点,设计出用于荧光定量PCR分析的高特异性探针,并且所述探针是分别针对基因多态性位点设计的野生型和突变型的两条探针。其中,
检测CYP2C9*3(rs1057910)多态性的探针序列包括:
探针1:AGATACATTGACCTT(SEQ NO16)
探针2:AGATACCTTGACCTT(SEQ NO17)
检测CYP2D6(rs1065852)多态性的探针序列包括:
探针3:CGCTACTCACCAG(SEQ NO18)
探针4:CGCTACCCACCAG(SEQ NO19)
检测CYP3A5*3(rs776746)多态性的探针序列包括:
探针5:CTTTCAATATCTCTT(SEQ NO20)
探针6:CTTTCAGTATCTCTT(SEQ NO21)
检测ADRB1(rs1801253)多态性的探针序列包括:
探针7:TTCCAGGGACTGC(SEQ NO22)
探针8:TTCCAGCGACTGC(SEQ NO23)
检测AGTR1(rs5186)多态性的探针序列包括:
探针9:AATGAGCATTAGCTAC(SEQ NO24)
探针10:AATGAGCCTTAGCTAC(SEQ NO25)
检测ACE(rs4646994)多态性的探针序列包括:
探针11:CGCTCTGTCGCCCAGGC(SEQ NO26)
探针12:CTATACAGTCACTTTTATGTGGTTT(SEQ NO27)
检测NPPA(rs5065)多态性的探针序列包括:
探针13:TTATCTTCAGTACTG(SEQ NO28)
探针14:TTATCTTCGGTACTG(SEQ NO29)。
在一个实施例中,所述探针为TaqMan探针,每条探针的5’端为荧光报告基团,3’端为淬灭基团。其中荧光报告基团可选自FAM、TET、VIC、JOE、HEX、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、TAMRA、ROX、Texas Red、LC RED640和LC RED705等;淬灭基团可选自MGB、BHQ0、BHQ1、BHQ2、BHQ3、Dabcyl、Eclipse和NFQ等。
三、PCR扩增反应试剂
PCR扩增反应试剂包括上述扩增引物和探针,还包括PCR扩增反应体系所需要的其他配套试剂。
所述其他配套试剂包括PCR Buffer、Mg2+、dNTP、Taq酶。在更优的方案中,其他配套试剂还包括DMSO和ROX。关于ROX的选择,根据实验使用的荧光定量PCR仪器以及实验的需要而定,并非所有的仪器或实验都需要加入ROX。ROX的选择是为了校正背景信号,因此,但凡具有其他背景信号校正功能或试剂,或者实验设计无需校正背景信号的情况,均可不使用ROX进行背景信号校正。
在一个具体的PCR扩增反应实施例,使用表1所述的试剂和用量进行荧光定量PCR检测:
表1:
组分 | 用量 |
10×buffer(Mg2+) | 2μl |
MgCl2(25mM) | 0-5μl |
dNTP(10mM) | 0.2-1μl |
rTaq酶(5U/ul) | 0.1-0.5μl |
上游引物(10uM) | 0.2-1μl |
下游引物(10uM) | 0.2-1μl |
探针1或3或5或7或9或11或13(10uM) | 0.2-1μl |
探针2或4或6或8或10或12或14(10uM) | 0.2-1μl |
DMSO | 0-2μl |
ROX | 0.05-1μl |
Template | 1μl基因组DNA |
ddH2O | 加样至20ul |
在一个优选的实施例中,所述MgCl2(25mM)用量为3μl,所述dNTP(10mM)用量为0.5μl,所述rTaq酶(5U/ul)用量为0.1μl,所述上游引物(10uM)用量为0.5μl,所述下游引物(10uM)用量为0.5μl,所述探针1或3或5或7或9或11或13(10uM)用量为0.5μl,所述探针2或4或6或8或10或12或14(10uM)(10uM)用量为0.5μl,所述DMSO用量为0.5μl,所述ROX用量为0.1μl。
在荧光定量PCR检测体系中,指导高血压用药的检测组合物中的试剂包括所述引物和探针,用于检测CYP2C9*3基因、CYP2D6基因、CYP3A5*3基因、ADPB1基因、AGTR1基因、ACE基因和NPPA基因多态性。更进一步的,还可以包括PCR扩增反应体系所需要的其他配套试剂。
实施例2 荧光定量PCR检测方法
检测所述7个多态性位点的荧光定量PCR检测方法包括以下步骤:
(a)提取样品中的基因组DNA;
(b)扩增并检测CYP2C9*3基因中包含rs1057910位点的区域的基因多态性、CYP2D6基因中包含rs1065852位点的区域的基因多态性、CYP3A5*3基因中包含rs776746位点的区域的基因多态性、ADRB1基因中包含rs1801253位点的区域的基因多态性、AGTR1基因中包含rs5186位点的区域的基因多态性、ACE基因中包含rs4646994位点的区域的基因多态性、NPPA基因中包含rs5065位点的区域的基因多态性。
基因组DNA的提取方法包括:传统的酚氯仿抽提、商品化的硅胶膜提取试剂盒、商品化的磁珠法提取试剂盒。所提取的基因组DNA只要满足以下条件即可:OD260/280为1.7~2.0;5ng/μl≤DNA浓度≤100ng/μl。
其中,荧光定量PCR扩增反应条件如表2:
表2
实施例1和实施例2中采用无需内参基因检测的双探针检测体系,不包含内参基因检测的引物和探针。减少实验过程中的操作,避免过多的操作引起实验误差;同时,无需内参的体系还降低了实验成本。
在另外的实施方案中,实施1所述的扩增引物、探针也适用于包含内参基因的检测体系。
实施例3 采用荧光定量PCR方法分析临床样本
收集150例临床唾液样本和150例临床血液样本,利用商品化的磁珠法提取试剂盒进行基因组DNA的提取,然后利用实施例1和实施例2的方法进行7个基因的分型检测。同时,利用一代测序法对提取的DNA进行基因分型检测,并将本方法的基因分型结果与一代测序的基因分型结果进行对比。其中,CYP2C9*3(rs1057910)的对比测试结果如表3;CYP2D6(rs1065852)的对比测试结果如表4;CYP3A5*3(rs776746)的对比测试结果如表5;ADRB1(rs1801253)的对比测试结果如表6;AGTR1(rs5186)的对比测试结果如表7;ACE(rs4646994)的对比测试结果如表8;NPPA(rs5065)的对比测试结果如表9。
表3:CYP2C9*3(rs1057910)的对比测试结果
表4:CYP2D6(rs1065852)的对比测试结果
表5:CYP3A5*3(rs776746)的对比测试结果
表6:ADRB1(rs1801253)的对比测试结果
表7:AGTR1(rs5186)的对比测试结果
表8:ACE(rs4646994)的对比测试结果(I表示***,D表示缺失)
表9:NPPA(rs5065)的对比测试结果
如图1至6是利用本发明所述方法测定ADRB1(rs1801253)基因的分型结果和一代测序的结果,通过两种方法的检测图谱对比分析,其结果完全一致。其中ADRB1(rs1801253)基因野生型(GG)的对比结果如图1和图2所示;ADRB1(rs1801253)基因突变杂合子(GC)的对比结果如图3和图4所示;ADRB1(rs1801253)基因突变纯合子(CC)的结果如图5和图6所示。同样的利用本发明所述方法测定CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065)基因的分型检测图谱与一代测序的检测图谱对比,结果也是完全一致的。
对于荧光定量PCR分型实验而言,一般会采用内参基因来表明反应体系的正常性,从而确保分型结果是可信的。即:只有内参基因扩增正常的前提下,PCR分型结果才是有效的。因此,内参基因的使用是一般PCR分型必不可少的设计。本发明采用双探针体系的设计,不但能够在一个反应管中完成全部分型测试,同时还免去了内参基因的使用,利用检测基因本身即可判断PCR分型结果是否有效。判断的方法为:当只出现野生型的荧光信号时,表明样本为野生型。当只出现突变型的荧光信号时,表明样本为纯合突变型。当同时出现野生型和突变型信号时,表明样本为杂合突变型。当没有任何荧光信号出现时,则表明该次检测失败。因此,本方法不但可以减少实验操作,还降低实验成本。
实施例4 荧光定量PCR双探针体系的特异性
双探针体系成功的关键在于探针的特异性。本发明通过对大量目的基因序列进行比对,选择包括rs区域同时具有较高保守性的区域进行引物设计,然后选择特异性碱基去分别设计针对野生型和突变型的TaqMan探针,分别标记荧光基团,例如野生型的标记FAM荧光基团和突变型的标记VIC荧光基团。本发明所设计的探针,其具有极高的特异性,不但能够在双探针体系中起到很好的分型作用,同时还可以将Ct值控制在33以内。目前商品化的产品中,对于荧光定量PCR分型的试剂,不但使用操作复杂且成本昂贵的单探针体系,同时其Ct值一般也只能控制在35以内。因此,本发明的双探针体系相比于现有的检测体系,具有很好的特异性,能够实现高效分型。
实施例5 荧光定量PCR检测体系的高灵敏度
PCR检测体系的灵敏度,主要表征该体系对于扩增起始模板量的要求,灵敏度越高,表明该PCR体系在较低的模板(本发明中指基因组DNA)就可以获得扩增信号。一般而言,商品化的产品中,其对于基因组DNA的起始量要求控制在10ng及以上,而本发明则可以将基因组DNA的起始量降低至5ng。利用实施例1和2的方法对模板量为5ng基因组DNA进行检测,同时作为对照,以一代测序法对同一样本的基因组DNA进行检测,对比实验表明,当基因组DNA的模板量为5ng时,其检测结果与一代测序结果一致。因此本发明所述引物、探针和检测方法对于一些微量样本(如血清/血浆DNA)中的检测是非常有利。
实施例6 高血压五大类药物的精准用药指导
对高血压精准用药指导进行分析后发现,目前的商品化产品中,主要通过五个位点来对三大类药物的用药进行指导,这三大类药物包括血管紧张素II受体阻断药(如氯沙坦、伊贝沙坦等)、β1肾上腺素受体阻滞剂(如美托洛尔、卡维地洛等)、血管紧张素转换酶抑制剂(如内那普利、福辛普利等)。然而,在国家卫计委颁布的《高血压用药指南》中明确指出,除了上述三大类抗高血压药物外,还有两大类抗高血压药物为主流药物,分别是利尿剂和钙离子拮抗剂。通过多方面的研究和分析,本发明创造性地设计出通过7位点(包括CYP2C9*3(rs1057910)、CYP2D6(rs1065852)、CYP3A5*3(rs776746)、ADRB1(rs1801253)、AGTR1(rs5186)、ACE(rs4646994)和NPPA(rs5065))的检测和分析,可指导高血压五大类主流药物的精准用药。这不但能够全面覆盖高血压的五大类主流药物,同时还能对高血压联合用药起到指导作用。本发明的7位点指导五大类高血压药物的具体情况如表10至表14:
(1)利尿剂 表10
(2)血管紧张素抑制剂转化酶 表11
(3)血管紧张素II受体阻断药 表12
(4)β1肾上腺素受体阻滞剂 表13
(5)钙离子拮抗剂 表14
实施例7 高血压五大类药物精准用药的其他检测方法
通过实验分析,分别针对荧光定量PCR非双探针体系、一代测序法、焦磷酸测序、PCR-HRM、arms-PCR、限制性片段长度多态性方、原位杂交(ISH)、基因芯片或高通量测序等方法分别制备出指导高血压用药的检测组合物,组合物中的试剂包括对应方法所需要的试剂。这些试剂用于分析CYP2C9*3基因、CYP2D6基因、CYP3A5*3基因、ADRB1基因、AGTR1基因、ACE基因和NPPA基因多态性,获得的检测结果能为高血压的用药指导提供参考信息。
Claims (6)
1.指导高血压用药的检测组合物,包括检测CYP2C9*3基因多态性、CYP2D6基因多态性、CYP3A5*3基因多态性、ADRB1基因多态性、AGTR1基因多态性、ACE基因多态性和NPPA基因多态性的试剂,所述试剂包括扩增引物、分别针对基因多态性位点设计的野生型和突变型的两条探针,其中,
检测CYP2C9*3(rs1057910)多态性的引物和探针序列包括:
CYP2C9*3(rs1057910)上游引物:ATTTAATGTCACAGGTCACTGC(SEQ NO1)
CYP2C9*3(rs1057910)下游引物:CACATGCCCTACACAGAT(SEQ NO2)
探针1:AGATACATTGACCTT(SEQ NO16)
探针2:AGATACCTTGACCTT(SEQ NO17)
检测CYP2D6(rs1065852)多态性的引物和探针序列包括:
CYP2D6(rs1065852)上游引物:TGCTCCTGGTGGACCTGA(SEQ NO3)
CYP2D6(rs1065852)下游引物:AGTCCACATGCAGCAGGT(SEQ NO4)
探针3:CGCTACTCACCAG(SEQ NO18)
探针4:CGCTACCCACCAG(SEQ NO19)
检测CYP3A5*3(rs776746)多态性的引物和探针序列包括:
CYP3A5*3(rs776746)上游引物:AGCTTAACGAATGCTCTAC(SEQ NO5)
CYP3A5*3(rs776746)下游引物:AGCAAGAGTCTCACACAGG(SEQ NO6)
探针5:CTTTCAATATCTCTT(SEQ NO20)
探针6:CTTTCAGTATCTCTT(SEQ NO21)
检测ADRB1(rs1801253)多态性的引物和探针序列包括:
ADRB1(rs1801253)上游引物:CCTTCAACCCCATCATCT(SEQ NO7)
ADRB1(rs1801253)下游引物:GGTCTCCGTGGGTCGCG(SEQ NO8)
探针7:TTCCAGGGACTGC(SEQ NO22)
探针8:TTCCAGCGACTGC(SEQ NO23)
检测AGTR1(rs5186)多态性的引物和探针序列包括:
AGTR1(rs5186)上游引物:CATTCCTCTGCAGCACTTCACT(SEQ NO9)
AGTR1(rs5186)下游引物:CGGTTCAGTCCACATAATGCAT(SEQ NO10)
探针9:AATGAGCATTAGCTAC(SEQ NO24)
探针10:AATGAGCCTTAGCTAC(SEQ NO25)
检测ACE(rs4646994)多态性的引物和探针序列包括:
ACE(rs4646994)上游引物:TTTCTCCCATTTCTCTAGACCT(SEQ NO11)
ACE(rs4646994)下游引物1:ATCCCGCCACTGCACT(SEQ NO12)
ACE(rs4646994)下游引物2:TCAGAGAATTTCAGAGCTG(SEQ NO13)
探针11:CGCTCTGTCGCCCAGGC(SEQ NO26)
探针12:CTATACAGTCACTTTTATGTGGTTT(SEQ NO27)
检测NPPA(rs5065)多态性的引物和探针序列包括:
NPPA(rs5065)上游引物:CCAGCCCTGCTTGT(SEQ NO14)
NPPA(rs5065)下游引物:AGGATGGGCACACTCAT(SEQ NO15)
探针13:TTATCTTCAGTACTG(SEQ NO28)
探针14:TTATCTTCGGTACTG(SEQ NO29)。
2.根据权利要求1所述检测组合物,其特征在于,检测的是CYP2C9*3基因的rs1057910位点、CYP2D6基因的rs1065852位点、CYP3A5*3基因的rs776746位点、ADRB1基因的rs1801253位点、AGTR1基因的rs5186位点、ACE基因的rs4646994位点和NPPA基因的rs5065位点的多态性。
3.根据权利要求1所述的检测组合物,其特征在于,所述探针为TaqMan探针,每条探针的5’端为荧光报告基团,3’端为淬灭基团,其中荧光报告基团可选自FAM、TET、VIC、JOE、HEX、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、TAMRA、ROX、Texas Red、LC RED640或LC RED705;淬灭基团可选自MGB、BHQ0、BHQ1、BHQ2、BHQ3、Dabcyl、Eclipse或NFQ。
4.根据权利要求1所述的检测组合物,其特征在于,还包括PCR Buffer、Mg2+、dNTP、Taq酶、DMSO和ROX。
5.权利要求1至4之一所述的检测组合物在指导高血压用药的检测试剂盒中的应用。
6.指导高血压用药的检测试剂盒,包括检测CYP2C9*3基因多态性、CYP2D6基因多态性、CYP3A5*3基因多态性、ADRB1基因多态性、AGTR1基因多态性、ACE基因多态性和NPPA基因多态性的试剂所述试剂包括扩增引物和探针,其中:
扩增CYP2C9*3(rs1057910)的引物和探针序列:
CYP2C9*3(rs1057910)上游引物:ATTTAATGTCACAGGTCACTGC(SEQ NO1)
CYP2C9*3(rs1057910)下游引物:CACATGCCCTACACAGAT(SEQ NO2)
探针1:AGATACATTGACCTT(SEQ NO16)
探针2:AGATACCTTGACCTT(SEQ NO17)
扩增CYP2D6(rs1065852)的引物和探针序列:
CYP2D6(rs1065852)上游引物:TGCTCCTGGTGGACCTGA(SEQ NO3)
CYP2D6(rs1065852)下游引物:AGTCCACATGCAGCAGGT(SEQ NO4)
探针3:CGCTACTCACCAG(SEQ NO18)
探针4:CGCTACCCACCAG(SEQ NO19)
扩增CYP3A5*3(rs776746)的引物和探针序列:
CYP3A5*3(rs776746)上游引物:AGCTTAACGAATGCTCTAC(SEQ NO5)
CYP3A5*3(rs776746)下游引物:AGCAAGAGTCTCACACAGG(SEQ NO6)
探针5:CTTTCAATATCTCTT(SEQ NO20)
探针6:CTTTCAGTATCTCTT(SEQ NO21)
扩增ADRB1(rs1801253)的引物和探针序列:
ADRB1(rs1801253)上游引物:CCTTCAACCCCATCATCT(SEQ NO7)
ADRB1(rs1801253)下游引物:GGTCTCCGTGGGTCGCG(SEQ NO8)
探针7:TTCCAGGGACTGC(SEQ NO22)
探针8:TTCCAGCGACTGC(SEQ NO23)
扩增AGTR1(rs5186)的引物和探针序列:
AGTR1(rs5186)上游引物:CATTCCTCTGCAGCACTTCACT(SEQ NO9)
AGTR1(rs5186)下游引物:CGGTTCAGTCCACATAATGCAT(SEQ NO10)
探针9:AATGAGCATTAGCTAC(SEQ NO24)
探针10:AATGAGCCTTAGCTAC(SEQ NO25)
扩增ACE(rs4646994)的引物和探针序列:
ACE(rs4646994)上游引物:TTTCTCCCATTTCTCTAGACCT(SEQ NO11)
ACE(rs4646994)下游引物1:ATCCCGCCACTGCACT(SEQ NO12)
ACE(rs4646994)下游引物2:TCAGAGAATTTCAGAGCTG(SEQ NO13)
探针11:CGCTCTGTCGCCCAGGC(SEQ NO26)
探针12:CTATACAGTCACTTTTATGTGGTTT(SEQ NO27)
扩增NPPA(rs5065)的引物和探针序列:
NPPA(rs5065)上游引物:CCAGCCCTGCTTGT(SEQ NO14)
NPPA(rs5065)下游引物:AGGATGGGCACACTCAT(SEQ NO15)。
探针13:TTATCTTCAGTACTG(SEQ NO28)
探针14:TTATCTTCGGTACTG(SEQ NO29)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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