CN109251975A - 基于poct模式的cyp2c19*2或*3基因型快速检测试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于POCT模式的CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂盒,所述试剂盒至少含有用于检测CYP2C19*2(rs4244285,SEQ ID NO:1‑4)或*3(rs4986893,SEQ ID NO:5‑8)基因型的荧光定量PCR引物和探针及细胞裂解液,此外还可包括dNTPs、DNA聚合酶、Mg2+、反应缓冲液、标准阳性模板、采样棒、样品收集管等。本试剂盒可实现即时检测,无需DNA提纯,可将样本直接加入试剂中进行PCR反应,特别适合DNA含量较低样本(如口腔脱落细胞)的快速、准确检测,检测准确率达99%以上,检测灵敏度高,可准确检测低至0.125ng基因组DNA;整个检测耗时短,1小时内可得检测结果,能在第一时间给医生提供用药依据,降低患者用药风险。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学领域,具体地说,涉及一种基于POCT模式的CYP2C19*2或*3基因型快 速检测试剂盒。
背景技术
细胞色素P450(CytochromeP450)同工酶,是由一系列结构和功能相关的酶组成的超家族, 包括CYP1、2、3家族。CYP2C19是CYP2C家族的重要酶,在体内药物代谢反应中发挥重要作用。
CYP2C19基因具有遗传多样性,酶活性在不同个体间存在差异,使得不同个体对于药物的代 谢能力存在较大差异,使得人群出现快代谢型、中间代谢型和慢代谢型3种表型。CYP2C19基因多 态性主要由两种突变引起:一种突变降低酶活性;一种突变增强酶活性。其中,CYP2C19*2 (681G>A,rs4244285)和CYP2C19*3(636G>A,rs4986893)突变是最主要的两种突变类型,引 起CYP2C19酶活性降低。研究表明,慢代谢型个体携带两个降低CYP2C19酶活性的突变位点,如 CYP2C19*2/*2、CYP2C19*3/*3和CYP2C19*2/*3;中间代谢型个体携带一个降低或增加CYP2C19 酶活性的突变位点,如CYP2C19*1/*2和CYP2C19*1/*3等。
研究表明,CYP2C19各基因型发生率在中国、亚洲以及洲际之间存在较大差异,在亚洲健康 人群中,CYP2C19*1/*2、CYP2C19*1/*3、CYP2C19*2/*2、CYP2C19*2/*3、CYP2C19*3/*3基因型 总的发生率分别为37.1%、6.6%、8.3%、3.5%和1.0%,亚洲人群CYP2C19*2和CYP2C19*3携带者 各基因型的发生率均高于欧洲白种人和非洲黑种人。其中,东亚(中国、日本和韩国)人群中 CYP2C19*1/*3、CYP2C19*2/*3、CYP2C19*3/*3基因型的发生率在整个亚洲人群中最高,而 CYP2C19*1/*1野生型发生率在整个亚洲人群中是最低的,说明东亚(中国、日本和韩国)人群 CYP2C19*3基因的发生率在亚洲是最高的。
研究发现,CYP2C19参与多种药物代谢,其中,包括氯吡格雷、S-美芬妥英、奥美拉唑、雷 贝拉唑(质子泵抑制剂)、伏立康唑、安定、去甲安定、丙戊酸(抗癫痫药)、阿米替林(抗抑郁 药)等。据研究表明,CYP2C19基因多态性严重影响以上药物的疗效。如氯吡格雷作为血小板受 体P2Y12抑制剂,是目前噻吩吡啶类使用最广泛的抗血小板药物。氯吡格雷属于无活性前体药物, 需经肝脏细胞色素酶P450***代谢后,转化为活性产物,阻断二磷酸腺苷(ADP)受体抑制血小 板聚集,阻止病理性血栓的形成。临床研究发现,服用常规剂量的氯吡格雷的患者中,4%~30%的 患者在24h内达不到预期的抗血小板效果,有专家把此现象统称为氯吡格雷抵抗,而此现象主要受 CYP2C19基因多态性的影响。CYP2C19*2和CYP2C19*3基因发生突变后,降低CYP2C19酶活性, 难以将氯吡格雷代谢为活性产物,从而影响了氯吡格雷的抗血小板能力。研究数据显示,CYP2C19*2和CYP2C19*3基因携带者较CYP2C19*1基因携带者更容易发生支架植入后血栓,并且, 在植入支架1个月内形成血栓的风险更大。临床用药前,最好对患者CYP2C19基因进行检测,因此, 快速、准确的CYP2C19基因分型检测对患者个体化用药,提高药物临床疗效,有着重要的临床意 义。
目前,检测CYP2C19的方法主要有测序法、基因芯片法、聚合酶链反应-限制性片段长度多态 性(PCR-RFLP)、多重PCR和荧光定量PCR法。测序法和基因芯片法对检测结果具有很高的精度, 其依赖大型精密仪器设备、固定实验室以及专业操作人员,因此,这两种检测方法成本高,步骤繁 琐并且耗时长,在临床上很难进行推广。PCR-RFLP法虽然降低了测序法和基因芯片法中的仪器和 试剂的成本,但其操作复杂,步骤繁多,也不适用于临床。CN103184265 A公开了一种多重PCR 方法,但该方法在PCR反应后需要使用凝胶电泳分析结果。这种开放式的操作很容易导致环境污染, 影响结果的准确性,因此也不适合临床推广。目前常规的检测技术难以满足国内携带CYP2C19突 变基因的人群对CYP2C19基因检测快速、准确的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一套用于检测CYP2C19*2(rs4244285)及*3(rs4986893)基因型的荧光 定量PCR引物和探针。
本发明的另一目的是提供一种基于POCT模式的CYP2C19*2(rs4244285)或*3基因型 (rs4986893)快速检测试剂盒。
为了实现本发明目的,本发明提供一套用于检测CYP2C19*2(rs4244285)及*3(rs4986893) 基因型的荧光定量PCR引物和探针,包括上游引物、下游引物、野生型探针和突变型探针,它们的 核苷酸序列分别如下:
用于检测CYP2C19*2基因型的荧光定量PCR引物和探针:
上游引物:5’-CAGAGCTTGGCATATTGTATCTATA-3’
下游引物:5’-CGAGGGTTGTTGATGTCCATC-3’
野生型探针:5’-F1-TTTCCCGGGAACC-Q-3’
突变型探针:5’-F2-TTCCCAGGAACCC-Q-3’
用于检测CYP2C19*3基因型的荧光定量PCR引物和探针:
上游引物:5’-CAGCAATTTCTTAACTTGATGGA-3’
下游引物:5’-CAATATAGAATTTTGGATTTCCCAG-3’
野生型探针:5’-F1-CCCCTGGATCCAG-Q-3’
突变型探针:5’-F2-ACCCCCTGAATCCA-Q-3’
优选地,所述探针如下:
CYP2C19*2探针:
野生型探针:5’-F1-TTTCCCGGGAACC-Q-3’
突变型探针:5’-F2-TTCCCAG+GAACCC-Q-3’
CYP2C19*3探针:
野生型探针:5’-F1-CCCCTGG+ATCCAG-Q-3’
突变型探针:5’-F2-ACCCCCTG+AATCCA-Q-3’
其中,+表示LNA修饰碱基;F1和F2为不同的荧光报告基团,Q为荧光淬灭基团。
本发明还提供含有所述引物和探针的检测试剂或试剂盒。
本发明还提供一种用于荧光定量PCR检测CYP2C19*2或*3基因型的反应体系,所述反应体系包 括SEQ ID NO:1-4或SEQ ID NO:5-8所示引物和探针、DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+、反应缓冲液和 细胞裂解液;
其中,所述细胞裂解液由十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚组成。
所述反应体系中各组分的终浓度为:0.5-1.5×PCR反应缓冲液、DNA聚合酶0.04-0.1U/μL、dNTPs 0.1-0.5mM、上游引物0.2-0.7μM、下游引物0.2-0.7μM、野生型探针0.2-0.7μM、突变型探针0.2-0.7μM、 Mg2+1-2.5mM和细胞裂解液;
其中,所述反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.0005-0.015%w/v 和0.001-0.03%w/v。
优选地,所述反应体系的总体积为23.5μL,各组分的终浓度或用量为:1.1×PCR反应缓冲液、 Taq DNA聚合酶1.25U、dNTPs 0.2mM、上游引物0.5μM、下游引物0.5μM、野生型探针0.5μM、突 变型探针0.5μM、Mg2+2.5mM和细胞裂解液;所述反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基 醚的终浓度为0.005%w/v和0.01%w/v,或0.009%w/v和0.01%w/v,或0.005%w/v和0.02%w/v,或 0.005%w/v和0.001%w/v,或0.015%w/v和0.003%w/v;优选0.005%w/v和0.01%w/v。
本发明还提供一种基于POCT模式的CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂盒,所述试剂盒至少 含有SEQ ID NO:1-4或SEQ ID NO:5-8所示引物和探针以及细胞裂解液;
其中,所述细胞裂解液由十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚组成。在配制的PCR反应体 系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.0005-0.015%w/v和0.001-0.03%w/v。优选 地,在配制的PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和 0.01%w/v,或0.009%w/v和0.01%w/v,或0.005%w/v和0.02%w/v,或0.005%w/v和0.001%w/v,或 0.015%w/v和0.003%w/v;优选0.005%w/v和0.01%w/v。
本发明所述试剂盒中还包括dNTPs、DNA聚合酶、Mg2+、反应缓冲液、标准阳性模板、采样 棒(例如,一次性口腔拭子)、样品收集管等中的至少一种。
优选地,所述DNA聚合酶为热启动Taq DNA聚合酶。
与本发明所述试剂盒配套的荧光定量PCR反应体系中各组分的终浓度为:0.5-1.5×PCR反应缓 冲液、Taq DNA聚合酶0.04-0.1U/μL、dNTPs 0.1-0.5mM、上游引物0.2-0.7μM、下游引物0.2-0.7μM、 野生型探针0.2-0.7μM、突变型探针0.2-0.7μM、Mg2+1-2.5mM和细胞裂解液。其中,所述反应体系 中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.0005-0.015%w/v和0.001-0.03%w/v。
本发明中,基因型CYP2C19*2和基因型CYP2C19*3是在各自独立的反应体系中进行检测。
优选地,所述反应体系的总体积为23.5μL,各组分的终浓度或用量为:1.1×PCR反应缓冲液、 Taq DNA聚合酶1.25U、dNTPs 0.2mM、上游引物0.5μM、下游引物0.5μM、野生型探针0.5μM、突 变型探针0.5μM、Mg2+2.5mM和细胞裂解液。其中,所述反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛 基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01%w/v,或0.009%w/v和0.01%w/v,或0.005%w/v和0.02%w/v, 或0.005%w/v和0.001%w/v,或0.015%w/v和0.003%w/v;优选0.005%w/v和0.01%w/v。
优选地,与本发明所述试剂盒配套的荧光定量PCR反应程序为:95℃5min;95℃8s,55℃35s, 50个循环。
将本发明的试剂盒应用于实际样本检测,所述检测样本可以来自口腔内壁、舌头、手掌、耳朵 等部位,来自上述位置的脱落细胞经裂解液裂解后释放出的DNA均可用于该试剂盒的基因检测, 由于刮取口腔内壁样本方法简便快捷,且样本量适中,因此选取口腔样本为最优。一般情况下在20 秒内即可完成取样和加样步骤。
(1)取样前准备
取样前患者须用清水漱口2次,每次不少于5秒,漱口后吞咽2-3次,尽量避免口腔内壁残留唾 液。取样者须穿戴手套、口罩。待上述准备完成后,方可进行取样。
(2)取样与加样
采样工具为一次性口腔拭子。具体采样过程如下:
1)分别从试剂盒与拭子包装袋中取出反应液与拭子,然后拔掉试剂塞(图1-a);
2)取下拭子端盖,该过程中注意勿接触试剂塞(图1-b);
3)使拭子端部近90°接触口腔内腮壁,均匀刮拭5次(上下为1次),力度以腮部微突为宜(图 1-c);
4)取样后立即将拭子***反应液中,按压使其与试剂管密封,避光暂存(如1-d)。
检测结果分析:反应结束后经过分析***可直观准确地对检测结果进行分析和解读,一共可 产生以下三种结果。
①野生纯合型
该检测结果在分析***中表现为有且仅有绿色荧光曲线呈指数增长趋势,并且有且仅有绿色 荧光通道产生Ct值(cycle threshold,指每个反应管内的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环 数)。(图2和图5)
②突变纯合型
该检测结果在分析***中表现为有且仅有红色荧光曲线呈指数增长趋势,并且有且仅有红色 荧光通道产生Ct值。(图3和图6)
③杂合型
该检测结果在分析***中表现为绿色荧光曲线和红色荧光曲线均呈指数增长趋势,并且绿色 荧光通道和红色荧光通道均产生Ct值。(图4和图7)
借由上述技术方案,本发明至少具有下列优点及有益效果:
(一)可实现即时检测,无需DNA提纯,可将样本直接加入试剂中进行PCR反应,1小时内即 可得到对应基因位点的检测信息;故可在第一时间给医生提供用药依据,从而避免患者用药错误。
(二)在试剂反应体系中加入了细胞裂解液,可直接裂解细胞并释放出细胞核中DNA,使样 本加入、DNA提取与PCR反应在同一支试剂管里闭管进行。
(三)本试剂盒样本(DNA或口腔细胞)检测准确率达99%以上。
(四)本发明检测方法,取样过程无痛无创,操作简便,单次取样加样20s内即可完成。
(五)检测灵敏度高,可以准确检测低至0.125ng的基因组DNA。对于保存时间过长以及口腔 拭子等DNA含量较低的样本能准确检测。
(六)本试剂盒在常温下至少可放置72h,2-8℃至少可放置15天,-20℃至少可放置12个月。
(七)本发明采用了新颖的加样至结果一步化的操作方式,免去了繁琐的中间环节,1小时内 即可出检测结果,解决了紧急病人治疗迫切的问题。单一步骤,单管试剂,闭管操作,大幅度降低 了环境污染的可能性。
(八)本发明还配套使用了智能分析程序,可直接对数据进行自动分析,即刻得出无偏性的 基因型检测结果和用药指导报告,摆脱了实验室束缚,对环境和操作人员没有特殊要求。
(九)本发明采用了具有MGB(minorgroovebinding)和LNA(locknucleicacid)双重修饰的 Taqman探针(检测方法不仅限于Taqman探针,还包括分子信标的方法),不仅大大降低了本底信 号强度,并且进一步提高了探针的特异性、灵敏度和准确性。
(十)本发明还采用了热启动酶,通过优化试剂体系,使其能够包容口腔杂质和环境温度变 化带来的风险。
附图说明
图1为利用本发明试剂盒进行检测过程中取样及加样操作流程图。
图2为本发明CYP2C19*2等位基因野生纯合子检测结果图。
图3为本发明CYP2C19*2等位基因突变纯合子检测结果图。
图4为本发明CYP2C19*2等位基因杂合子检测结果图。
图5为本发明CYP2C19*3等位基因野生纯合子检测结果图。
图6为本发明CYP2C19*3等位基因突变纯合子检测结果图。
图7为本发明CYP2C19*3等位基因杂合子检测结果图。
图8为本发明实施例1中CYP2C19*2位点加裂解液和不加裂解液三种基因型Ct值统计柱状图。
图9为本发明实施例1中CYP2C19*2位点加裂解液和不加裂解液三种基因型EPF值统计柱状 图。
图10为本发明实施例1中CYP2C19*3位点加裂解液和不加裂解液三种基因型Ct值统计柱状图。
图11为本发明实施例1中CYP2C19*3位点加裂解液和不加裂解液三种基因型EPF值统计柱状 图。
图12为本发明实施例2中CYP2C19*2位点探针经LNA修饰与不修饰的三种基因型的Ct值统计 柱状图。
图13为本发明实施例2中CYP2C19*2位点探针经LNA修饰与不修饰的三种基因型EPF值统计 柱状图。
图14为本发明实施例2中CYP2C19*3位点探针经LNA修饰与不修饰的三种基因型的Ct值统计 柱状图。
图15为本发明实施例2中CYP2C19*3位点探针经LNA修饰与不修饰的三种基因型EPF值统计 柱状图。
图16为本发明实施例3中CYP2C19*2位点三种引物浓度的Ct值柱状图
图17为本发明实施例3中CYP2C19*2位点三种引物浓度的EPF值柱状图
图18为本发明实施例3中CYP2C19*2位点两种探针浓度的Ct值柱状图
图19为本发明实施例3中CYP2C19*2位点三种基因型终点荧光值(EPF)柱状图
图20为本发明实施例3中CYP2C19*3位点三种引物浓度的Ct值柱状图
图21为本发明实施例3中CYP2C19*3位点三种引物浓度的EPF值柱状图
图22为本发明实施例3中CYP2C19*3位点两种探针浓度的Ct值柱状图
图23为本发明实施例3中CYP2C19*3位点三种基因型终点荧光值(EPF)柱状图
图24为本发明实施例7中不同检测环境对CYP2C19*2位点试剂盒检测正确率的影响数据统计。
图25为本发明实施例7中不同检测环境对CYP2C19*3位点试剂盒检测正确率的影响数据统计。
图26A-图26C分别为本发明实施例8中CYP2C19*2位点A、B、C组三种基因型Ct值统计图。
图27A-图27C分别为本发明实施例8中CYP2C19*3位点A、B、C组三种基因型Ct值统计图。
图28A-图28C分别为本发明实施例8中CYP2C19*2位点A、B、C组三种基因型终点荧光值(EPF) 统计图。
图29A-图29C分别为本发明实施例8中CYP2C19*3位点A、B、C组三种基因型终点荧光值(EPF) 统计图。
图30A-图30D分别为本发明实施例9中4对引物pair1、pair2、pair3、pair4的PCR扩增结果。
图31A-图31C为本发明实施例9中探针P1WP1M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图32A-图32C为本发明实施例9中探针P2WP2M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图33A-图33C为本发明实施例9中探针P3WP3M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图34为本发明实施例9中6对引物pair1、pair2、pair3、pair4、pair5、pair6的PCR扩增结果。
图35A-图35C为本发明实施例9中探针P1WP1M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图36A-图36C为本发明实施例9中探针P2WP2M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图37A-图37C为本发明实施例9中探针P3WP3M的qPCR检测结果;其中,A为野生纯合子检测 结果,B为突变纯合子检测结果,C为杂合子检测结果。
图8-图23和图26-图29中,“*”表示与对照组相比,该组数据差异显著(P≤0.05);“**” 表示差异极显著(P≤0.01);未标示的表示与对照组相比,该组数据差异不显著(P>0.05)。“G” 表示绿色荧光通道,“R”表示红色荧光通道。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例均按照常规 实验条件,如Sambrook等分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,Molecular Cloning:a Laboratory Manual,2001),或按照制造厂商说明书建议的条件。
以下实施例中使用的基于POCT模式的CYP2C19*2及*3基因型快速检测试剂盒,至少含有SEQ ID NO:1-4或SEQ ID NO:5-8所示引物和探针以及细胞裂解液,此外还可包括dNTPs、DNA聚合酶、 Mg2+、PCR反应缓冲液、标准阳性模板、一次性口腔拭子、样品收集管等。
本发明中,涉及的野生型探针对应的荧光报告基团为FAM,淬灭基团为MGB,突变型探针对 应的荧光报告基团为Texas Red,淬灭基团为MGB。
实施例1细胞裂解液性能测试
PCR是一种极其灵敏的微量DNA检测技术。目前临床上无痛无创检测方法的主要样本有口腔 拭子、毛发、指甲、口腔唾液及体腔液等,这些样本均需专业人员在专业实验室使用专业的仪器设 备,通过复杂的操作流程将其中所含的DNA提取纯化后,才可加入PCR反应体系进行反应,需要 耗费大量的人力、物力、财力。为了解决这个问题,同时考虑到直接加入细胞后扩增效果不理想, 不适合临床检测,发明人尝试加入了一定浓度的细胞裂解液。并且进行加细胞裂解液与不加细胞裂 解液的比较实验。(注:以脱落细胞为模板)
试剂配方见表1-1和表1-2,3种不同表型各配制100支重复,反应程序见表1。
表1-1不同样本实验PCR反应总体系配方表
表1-2 CYP2C19*3不同样本实验PCR反应总体系配方表
组成 | 浓度一 | 浓度二 |
5×Promega Colorless Reaction Buffer | 1.1× | 1.1× |
dNTP(10mM) | 0.2mM | 0.2mM |
MgCl<sub>2</sub>(25mM) | 2.5mM | 2.5mM |
细胞裂解液 | 1× | - |
CYP2C19*3上游引物(100μM) | 0.5μM | 0.5μM |
CYP2C19*3下游引物(100μM) | 0.5μM | 0.5μM |
CYP2C19*3野生型探针 | 0.5μM | 0.5μM |
CYP2C19*3突变型探针 | 0.5μM | 0.5μM |
DNA聚合酶(5U/μL) | 1.25U | 1.25U |
口腔细胞 | + | + |
补加超纯水至总体积 | 23.5μL | 23.5μL |
上述PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01% w/v。
表1两步法反应程序
实验结果:
1.CYP2C19*2位点结果
(1)Ct值统计结果见表1-3和图8:
表1-3 Ct值统计表
(2)EPF值统计结果见表1-4和图9:
表1-4三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
(3)准确率统计如下:
加裂解液与否对三种基因型检测准确率影响的统计见表1-5。
表1-5加裂解液与否对三种基因型检测准确率影响的统计表
2.CYP2C19*3位点结果
(1)Ct值统计结果见表1-6和图10:
表1-6 Ct值统计表
(2)EPF值统计结果见表1-7和图11:
表1-7三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
(3)准确率统计如下:
加裂解液与否对三种基因型检测准确率影响的统计见表1-8。
表1-8加裂解液与否对三种基因型检测准确率影响的统计表
比较加细胞裂解液与不加细胞裂解液的Ct值可以看出,CYP2C19*2、*3两个位点,不加细胞 裂解液的试剂阳性通道Ct值极显著大于加入细胞裂解液的阳性通道Ct值(P≤0.01);从两者荧光值 比较结果可以看出,CYP2C19*2、*3两个位点,加入细胞裂解液后荧光值极显著高于不加细胞裂 解液荧光值(P≤0.01)。从两者的准确率来看,加入裂解液后准确率可以达到99%以上,而未加裂 解液检测结果的准确率低于90%。说明加入细胞裂解液后,细胞裂解液裂解了细胞,使其释放了更 多的DNA,从而使结果中Ct值显著降低,荧光值升高,因此PCR反应体系中,使用裂解液更优,避 免了需要专业人员及特定实验室对DNA进行抽提和纯化的问题。
实施例2LNA修饰探针提高分型正确率
LNA是一种寡核苷酸衍生物,与DNA/RNA具有相似的结构,因此能够对DNA和RNA进行有力 的识别和结合。LNA用于寡核苷酸的修饰后,能够增加引物或探针的热稳定性,提高其退火温度 3~8℃。本试剂盒开发的探针采用LNA修饰,经软件预测,修饰后的野生型探针和突变型探针与模 板结合的Tm值均提高了4℃左右。为了充分表明LNA修饰探针和未经LNA修饰探针的差异,进行下 列对比实验,PCR体系分别见表2-1和表2-2,分别检测野生纯合子、杂合子和突变纯合子,每个基 因型做三支重复,反应程序见表1。
检测CYP2C19*2位点所用引物和探针序列如下:
上游引物:5’-CAGAGCTTGGCATATTGTATCTATA-3’
下游引物:5’-CGAGGGTTGTTGATGTCCATC-3’
野生型探针:5’-FAM-TTTCCCGGGAACC-MGB-3’
突变型探针:5’-F2-Texas Red-TTCCCAG+GAACCC-MGB-3’
野生型未经LNA修饰探针:5’-FAM-TTTCCCGGGAACC-3’
突变型未经LNA修饰探针:5’-Texas Red-TTCCCAGGAACCC-MGB-3’
检测CYP2C19*3位点所用引物和探针序列如下:
上游引物:5’-CAGCAATTTCTTAACTTGATGGA-3’
下游引物:5’-CAATATAGAATTTTGGATTTCCCAG-3’
野生型探针:5’-FAM-CCCCTGG+ATCCAG-MGB-3’
突变型探针:5’-F2-Texas Red-ACCCCCTG+AATCCA-MGB-3’
野生型未经LNA修饰探针:5’-FAM-CCCCTGGATCCAG-MGB-3’
突变型未经LNA修饰探针:5’-Texas Red-ACCCCCTGAATCCA-MGB-3’
其中,+表示LNA修饰碱基。
表2-1 CYP2C19*2位点PCR反应体系
配方1 | 配方2 | 反应组分终 |
5×Promega Colorless Reaction Buffer | 5×Promega Colorless Reaction Buffer | 1.1× |
dNTP(10mM) | dNTP(10mM) | 0.2mM |
MgCl<sub>2</sub>(25mM) | MgCl<sub>2</sub>(25mM) | 2.5mM |
细胞裂解液(200×) | 细胞裂解液(200×) | 1× |
CYP2C19*2上游引物(100μM) | CYP2C19*2上游引物(100μM) | 0.5μM |
CYP2C19*2下游引物(100μM) | CYP2C19*2下游引物(100μM) | 0.5μM |
CYP2C19*2野生型LNA修饰探针 | CYP2C19*2野生型未经LNA修饰探针 | 0.5μM |
CYP2C19*2突变型LNA修饰探针 | CYP2C19*2突变型未经LNA修饰探针 | 0.5μM |
DNA聚合酶(5U/μL) | DNA聚合酶(5U/μL) | 1.25U |
DNA(10ng/μL) | DNA(10ng/μL) | 1μL |
补加超纯水至总体积 | 23.5μL | 23.5μL |
表2-2 CYP2C19*3位点PCR反应体系
配方1 | 配方2 | 反应组分终 |
5×Promega Colorless Reaction Buffer | 5×Promega Colorless Reaction Buffer | 1.1× |
dNTP(10mM) | dNTP(10mM) | 0.2mM |
MgCl<sub>2</sub>(25mM) | MgCl<sub>2</sub>(25mM) | 2.5mM |
细胞裂解液(200×) | 细胞裂解液(200×) | 1× |
CYP2C19*3上游引物(100μM) | CYP2C19*3上游引物(100μM) | 0.5μM |
CYP2C19*3下游引物(100μM) | CYP2C19*3下游引物(100μM) | 0.5μM |
CYP2C19*3野生型LNA修饰探针 | CYP2C19*3野生型未经LNA修饰探针 | 0.5μM |
CYP2C19*3突变型LNA修饰探针 | CYP2C19*3突变型未经LNA修饰探针 | 0.5μM |
DNA聚合酶(5U/μL) | DNA聚合酶(5U/μL) | 1.25U |
DNA(10ng/μL) | DNA(10ng/μL) | 1μL |
补加超纯水至总体积 | 23.5μL | 23.5μL |
上述PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01% w/v。
实验结果:
1.CYP2C19*2位点结果
(1)Ct值统计结果见表2-3和图12:
表2-3三种基因型Ct值统计
(2)三种基因型终点荧光值统计结果见表2-4和图13:
表2-4三种基因型的终点荧光值(EPF)统计
从表2-3和图12可以看出,CYP2C19*2位点未经LNA修饰探针组的野生纯合子和杂合子的绿色 荧光通道无Ct值,软件判定为分型失败,而经LNA修饰探针组有相应的Ct值,软件可以根据此进行 很好的分型,得出准确的实验结果。因此经过LNA修饰后的探针更确保了结果的正确性。
从表2-4和图13可以看出,CYP2C19*2位点经LNA修饰探针组三种基因型检测结果中EPF值极 显著大于未经LNA修饰探针组,(P≤0.05)。表明,当探针经LNA修饰后,有利于探针与靶序列 的结合,提高了探针检测准确性。
2.CYP2C19*3位点结果
(1)Ct值统计结果见表2-5和图14:
表2-5三种基因型Ct值统计
(2)三种基因型终点荧光值统计结果见表2-6和图15:
表2-6三种基因型的终点荧光值(EPF)统计
从表2-5和图14可以看出,CYP2C19*3位点未经LNA修饰探针组的野生纯合子和杂合子的绿色 荧光通道无Ct值,软件判定为分型失败,而经LNA修饰探针组有相应的Ct值,软件可以根据此进行 很好的分型,得出准确的实验结果。因此经过LNA修饰后的探针更确保了结果的正确。
从表2-6和图15可以看出,CYP2C19*3位点经LNA修饰探针组三种基因型检测结果中EPF值极 显著大于未经LNA修饰探针组,(P≤0.05)。表明,当探针经LNA修饰后,有利于探针与靶序列 的结合,提高了探针检测准确性。
实施例3引物探针最佳比例优化实验
特异的引物和探针筛选确认后,需对引物和探针在PCR反应体系中的浓度进行优化(以口腔细 胞为模板)。引物探针浓度对应的PCR反应体系如表3-1所示。
表3-1 CYP2C19*2位点引物探针浓度实验PCR反应总体系配方表
表3-2 CYP2C19*3位点引物探针浓度实验PCR反应总体系配方表
上述PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01% w/v。
实验结果:
1、CYP2C19*2
(1)引物浓度梯度实验(浓度一、浓度二、浓度三)
a.Ct值统计结果见表3-3和图16:
表3-3 CYP2C19*2位点三种引物浓度的Ct值统计
b.EPF值统计结果见表3-4和图17:
表3-4 CYP2C19*2位点三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
c.杂合型绿通道终点荧光值和红通道终点荧光值的比值(G/R ratio)统计结果见表3-5:
表3-5 CYP2C19*2位点杂合型G/R ratio
终浓度 | G/R ratio(杂合型) |
浓度一 | 0.79 |
浓度二 | 0.88 |
浓度三 | 0.94 |
(2)探针浓度梯度实验
考虑到杂合型G/R ratio尽量接近于1(杂合型G/R ratio越接近于1,杂合分型错误的机会越低), 故对探针浓度进行了调整。
a.Ct值统计结果见表3-6和图18:
表3-6 CYP2C19*2位点Ct值统计表
b.终点荧光值(EPF)统计结果见表3-7和图19:
表3-7 CYP2C19*2位点三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
c.杂合型绿通道终点荧光值和红通道终点荧光值的比值(G/Rratio)统计结果见表3-8:
表3-8 CYP2C19*2位点杂合型G/Rratio
通过引物三个浓度梯度配制的试剂CT值比较发现,浓度三Ct值均显著小于浓度一和浓度二的 Ct值(p≤0.05),说明相较于浓度一和浓度二来说,浓度三的引物扩增效率更高。
通过三个浓度梯度配置的试剂终点荧光值可看出,浓度三的终点荧光值显著高于浓度一和二的 终点荧光值(p≤0.05)。说明在相同探针浓度条件下,浓度三扩增的可参与PCR反应的有效产物 量最高。探针正确匹配的量越多,试剂也就越稳定。
由绿红通道终点荧光值比值(G/R ratio)可看出,浓度三的绿红通道终点荧光值比值(G/Rratio) 更接近于1,说明检测杂合子基因型时,结果更准确可靠。
通过探针两个浓度梯度配制的试剂终点荧光值和绿红通道荧光比值(G/R ratio)比较发现,浓 度四的终点荧光值显著高于浓度五的终点荧光值(p≤0.05),浓度四绿红通道荧光比值(G/Rratio) 更接近于1,检测结果准确。
2、CYP2C19*3
(1)引物浓度梯度实验(浓度一、浓度二、浓度三)
a.Ct值统计结果见表3-9和图20:
表3-9 CYP2C19*3位点三种引物浓度的Ct值统计
b.EPF值统计结果见表3-10和图21:
表3-10 CYP2C19*3位点三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
c.杂合型绿通道终点荧光值和红通道终点荧光值的比值(G/R ratio)统计结果见表3-11:
表3-11 CYP2C19*3位点杂合型G/R ratio
终浓度 | G/R ratio(杂合型) |
浓度一 | 0.76 |
浓度二 | 0.82 |
浓度三 | 0.93 |
(2)探针浓度梯度实验
考虑到杂合型G/R ratio尽量接近于1(杂合型G/R ratio越接近于1,杂合分型错误的机会越低), 故对探针浓度进行了调整。
a.Ct值统计结果见表3-12和图22:
表3-12 CYP2C19*3位点Ct值统计表
b.终点荧光值(EPF)统计结果见表3-13和图23:
表3-13 CYP2C19*3位点三种基因型终点荧光值(EPF)统计表
c.杂合型绿通道终点荧光值和红通道终点荧光值的比值(G/Rratio)统计结果见表3-14:
表3-14 CYP2C19*3位点杂合型G/Rratio
终浓度 | G/R ratio(杂合型) |
浓度四 | 0.96 |
浓度五 | 1.22 |
通过引物三个浓度梯度配制的试剂CT值比较发现,浓度三Ct值均显著小于浓度一和浓度二的 Ct值(p≤0.05),说明相较于浓度一和浓度二来说,浓度三的引物扩增效率更高。
通过三个浓度梯度配置的试剂终点荧光值可看出,浓度三的终点荧光值显著高于浓度一和二的 终点荧光值(p≤0.05)。说明在相同探针浓度条件下,浓度三扩增的可参与PCR反应的有效产物 量最高。探针正确匹配的量越多,试剂也就越稳定。
由绿红通道终点荧光值比值(G/R ratio)可看出,浓度三的绿红通道终点荧光值比值(G/Rratio) 更接近于1,说明检测杂合子基因型时,结果更准确可靠。
通过探针两个浓度梯度配制的试剂终点荧光值和绿红通道荧光比值(G/R ratio)比较发现,浓 度四的终点荧光值显著高于浓度五的终点荧光值(p≤0.05),浓度四绿红通道荧光比值(G/Rratio) 更接近于1,检测结果准确。
实施例4准确性测试
本试剂盒采用口腔黏膜脱落细胞作为扩增样本,由于被检测人员生活习惯及个体基因序列的多 样性可能造成试剂在分型时受到干扰,为了验证本试剂盒分型的准确度,本实验采用三个基因型不 同人员的口腔黏膜脱落细胞进行测试(其中测试人员的基因型均经过测序法确证),操作方法参照 图1操作流程,样本总数为300例,试剂配方分别如表4-1和表4-2所示。
表4-1 CYP2C19*2位点PCR反应总体系配方表
表4-2 CYP2C19*3位点PCR反应总体系配方表
上述PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01% w/v。
CYP2C19*2位点实验结果见表4-3:
表4-3三种基因型的正确率统计
从表4-3可以看出,在300例的样本测试中,本试剂盒的检测准确率可以达到99%以上。初步表 明在按照图1操作流程进行测试的情况下,该试剂具有一定的准确度,可以达到99.3%。
CYP2C19*3位点实验结果见表4-4:
表4-4三种基因型的正确率统计
从表4-4可以看出,在300例的样本测试中,本试剂盒的检测准确率可以达到99%以上。初步表 明在按照图1操作流程进行测试的情况下,该试剂具有一定的准确度,可以达到99.7%。
实施例5检测灵敏度测试
验证CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂盒的灵敏度,将样品DNA(杂合型)加入总量分别以: 1ng、0.5ng、0.25ng、0.125ng和0.1ng五个浓度梯度按照上述方法进行检测,以上每次检测至少进行 两次以上重复,结果如表5-1和表5-2所示:
表5-1用CYP2C19*2基因型快速检测试剂盒检测不同样品浓度的检测结果
DNA加入量 | 1ng | 0.5ng | 0.25ng | 0.125ng | 0.1ng | 合计 |
检测数 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 400 |
正确数 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99 | 399 |
准确率 | 100% | 100% | 100% | 100% | 99% | 100% |
以上结果显示,样品DNA浓度分别以1ng、0.5ng、0.25ng和0.125ng四个浓度梯度用CYP2C19*2 基因型检测试剂盒进行检测,其准确率均达到100%,当DNA浓度为0.1ng时,正确率为99%。因此 可以判断本发明的CYP2C19*2基因型快速检测试剂盒只需35个拷贝数的DNA模板量就能确保正确 分型。
表5-2用CYP2C19*3基因型快速检测试剂盒检测不同样品浓度的检测结果
DNA加入量 | 1ng | 0.5ng | 0.25ng | 0.125ng | 0.1ng | 合计 |
检测数 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 400 |
正确数 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99 | 399 |
准确率 | 100% | 100% | 100% | 100% | 99% | 100% |
以上结果显示,样品DNA浓度分别以1ng、0.5ng、0.25ng和0.125ng四个浓度梯度用CYP2C19*2 基因型检测试剂盒进行检测,其准确率均达到100%,当DNA浓度为0.1ng时,正确率为99%。因此 可以判断本发明的CYP2C19*2基因型快速检测试剂盒只需35个拷贝数的DNA模板量就能确保正确 分型。
实施例6抗干扰能力检测
由于本试剂盒采用口腔黏膜脱落细胞直接扩增的方式进行检测,因此口腔进食后的残留物是否 会干扰试剂检测结果,急需进行研究。本实验在取样操作前对被取样人员(其基因型经测序法确证) 进行要求,以取样前30min禁食后取样作为标准,以吃甜食、喝碱性茶、吃酸性食物、麻辣食品和 喝中药以后立即取样作为处理组,用同一批试剂对所有样品进行分别检测,每组样品中野生纯合子 120例,杂合子120例,突变纯合子60例,试剂配方如表4-1和表4-2所示,检测结果如表6-1和表6-2 所示:
表6-1 CYP2C19*2位点试剂抗干扰能力正确率测试结果
表6-2 CYP2C19*3位点试剂抗干扰能力正确率测试结果
以上结果可以看出,和禁食取样的检测正确率相比,吃甜食、喝碱性茶、吃酸性食物、麻辣食 品和喝中药以后的正确率都有降低趋势,说明食用以上食物后对PCR反应有一定的抑制作用。吃甜 食、碱性茶和中药后,检测的正确率均在80%-90%范围,与禁食相比,正确率下降范围在10%以内, 说明吃甜食、碱性茶和喝中药后,降低了检测的准确率;吃酸性食物和麻辣食物后,检测的正确率 均在70%-80%范围,与禁食相比,正确率下降范围在10%-20%范围,说明吃酸性食物和麻辣食物后, 与以上方式比最大程度的降低了检测准确率。因此为了提高试剂盒的检测准确性,吃完这些食物后, 最好在30min后进行漱口取样。由于本实验取样有限,在进行临床检测时仍应该在禁食30min后进 行取样检测。
实施例7环境对检测试剂盒的影响试验
由于本发明试剂盒旨在应用于临床检测,因此为了验证CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂 盒的检测结果是否受环境因素的影响,分别在日常办公区(总面积为200平方米,共容纳50人,不 限制他们的活动(可随意走动或说话等),环境温度为27℃,湿度为77%)和空气洁净度等级为一 百万级的洁净室对多个受试者(其基因型经测序法确证)进行取样,每个受试者在两个区域分别进行 两次重复实验,试剂配方参照表4-1和表4-2,检测结果统计如表7-1和图24、表7-2和图25所示。
表7-1两个取样区CYP2C19*2位点的基因型检测结果正确率统计
以上结果可以看出,办公区和洁净区取样的检测正确率均能达到97%以上,表明环境因素对检 测的结果没有较大影响。此次试验为试剂盒在医院的应用便利性提供了数据,为以后在医院的推广 和使用提供了有力数据支撑。
表7-2两个取样区CYP2C19*3位点的基因型检测结果正确率统计
以上结果可以看出,办公区和洁净区取样的检测正确率均能达到97%以上,表明环境因素对检 测的结果没有较大影响。此次试验为试剂盒在医院的应用便利性提供了数据,为以后在医院的推广 和使用提供了有力数据支撑。
实施例8试剂盒在不同温度条件下(常温、2-8℃、-20℃)放置的稳定性检测
本试剂盒是基于POCT模式开发的,用于医院床旁检测的。由于,低温操作、储存难以实现, 因此,检测试剂在常温下放置一定时长后,是否会对检测结果产生不良影响。对CYP2C19*2和 CYP2C19*3分别配制大批试剂,随机分成3个温度条件组共24个处理组,分组情况见表8-1,其中对 照组为:配置后立即上机检测(2-8℃配制,30min内完成108支样品的取样上样上机程序),每个 处理组共108支试剂,每种基因型检测36支。待完成试剂处理后,按照SOP操作,采集被取样者(其 CYP2C19基因型经测序法确证)的口腔样品,野生纯合子、突变纯合子、杂合子各取36支。统一 按照表1进行荧光PCR反应。
表8-1试剂放置条件和放置时长分组情况表
实验结果:
CYP2C19*2、*3位点Ct值均值统计结果分别见图26A-图26C和图27A-图27C。
CYP2C19*2、*3位点终点荧光值(EPF)均值统计结果分别见图28A-图28C和图29A-图29C。
三种基因型分型正确率统计结果见表8-2。
表8-2三种基因型分型正确率统计表
由图26-图29可以看出,不同处理组的Ct值、EPF值与对照组分别相比较,各放置条件下,所列 出处理时间范围内,Ct值和EPF值的水平稳定。但从表8-2可以看出,各处理组108例数据,A/B/C 三个温度条件的1~7组分型正确率为100%,到A/B/C三个温度条件的第8组时,出现分型错误的情况。 说明常温条件下放置试剂至少7天,不会影响试剂的分型结果;2-8℃条件下放置试剂至少15天,不 会影响试剂的分型结果;-20℃条件下放置试剂至少12个月,不会影响试剂的分型结果。综上所述, 可证明本试剂盒的CYP2AC19试剂有良好的稳定性,在医院进行检测使用时,短暂(常温5天内) 的非低温环境放置,不会影响分型准确性,完全可以满足POCT的床旁检测模式。
实施例9荧光定量PCR引物和探针的筛选
1、CYP2C19*2(rs4244285)位点
(1)引物筛选
根据GenBank公布的SNP位点所在核酸序列,设计如下4对引物:
Pair1 456-592
上游引物:CTCTTAGATATGCAATAATTTTCCCAC
下游引物:TGATGTCCATCGATTCTTGGT
Pair2 459-596
上游引物:TTAGATATGCAATAATTTTCCCACTA
下游引物:TTGTTGATGTCCATCGATTCTT
Pair3 392-602(SEQIDNO:1-2)
上游引物:CAGAGCTTGGCATATTGTATCTATA
下游引物:CGAGGGTTGTTGATGTCCATC
Pair4 459-547
上游引物:TTAGATATGCAATAATTTTCCCACT
下游引物:CACTTTCCATAAAAGCAAGGTT
PCR反应体系:
表9-1 CYP2C19*2反应体系
上述PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01% w/v。
PCR反应程序:
表9-2反应程序
按照以上反应体系和反应程序进行普通PCR反应。PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图 30A-图30D所示:
根据4对引物各自对应的扩增产物条带的亮度来筛选最佳的引物,可见,引物Pair3扩增效果最 佳。因此,将Pair3作为qPCR的引物。
(2)探针筛选
以上述筛选的Pair3为qPCR引物,分别设计如下3对探针:
P1WP1M:
野生型探针:5’-FAM-TTTCCCGGGAACC-MGB-3
突变型探针:5’-Texas Red-TTCCCAG+GAACCC-MGB-3’
(SEQIDNO:3-4)
P2WP2M:
野生型探针:5’-FAM-TTTCCCGGGAACCC-MGB-3’
突变型探针:5’-Texas Red-ATTTCCCAGGAACCCA-MGB-3’
P3WP3M:
野生型探针:5’-FAM-TTCCCG+GGAACCC-MGB-3’
突变型探针:5’-Texas Red-TTTCCCAGGAACCC-MGB-3’
qPCR反应体系:
表9-1 CYP2C19*2反应体系
qPCR反应程序:
表9-2反应程序
按照以上反应体系和反应程序进行qPCR反应。3对探针对应的检测结果分别如图31A-图31C、 图32A-图32C、图33A-图33C所示。
从图31-图33可以看出,P1WP1M三种基因型分型均正确,且曲线平滑,增量高,杂合红绿通 道终点荧光值接近。其余两组探针均不能正确分型。另外,对探针进行LNA修饰既能够提高反应 Tm值,增强反应特异性,又可有效地防止发卡结构的形成。由此,最终将引物Pair3和探针P1WP1M 组合作为检测rs4244285位点的qPCR引物和探针。
(3)引物Pair3设计所依据的DNA模板信息如下:
CAGAGCTTGGCATATTGTATCTATACCTTTATTAAATGCTTTTAATTTAATAAATTATTGTTTTCTCTTAGATATGCAATAATTTTCCCG/ACTATCATTGATTATTTCCCGGGAACCCATAACAAATTACTTAAAAACCTTGCTTTTATGGAAAGTGATATTTTGGAGAAAGTAAAAGAACACCAAGAATCGATGGACATCAACAACCCTCG
其中,灰色区域分别为上游引物和下游引物所在位置,G/A加粗的大写字母为待测SNP位点。 该扩增区域内不含有其他SNP位点,因此检测时不会产生旁侧SNP的干扰。
2、CYP2C19*3(rs4986893)位点
(1)引物筛选
根据GenBank公布的SNP位点所在核酸序列,设计如下6对引物:
Pair1439-581
上游引物:CAGCAATTTCTTAACTTGATGGA
下游引物:CAATATAGAATTTTGGATTTCCCAG
(SEQIDNO:5-6)
Pair2412-544
上游引物:AGCAATTTCTTAACTTGATGGAAA
下游引物:ACTGTAAGTGGTTTCTCAGGA
Pair3412-558
上游引物:AAAAATTGAATGAAAACATCAGGA
下游引物:TCAAAAATGTACTTCAGGGC
Pair4439-541
上游引物:TTGAATGAAAACATCAGGATTG
下游引物:AAATGTACTTCAGGGCTTGG
Pair5439-544
上游引物:TTGAATGAAAACATCAGGATTGTA
下游引物:GTACTTCAGGGCTTGGTCAAT
Pair6439-558
上游引物:AAAATTGAATGAAAACATCAGGATTG
下游引物:GACTGTAAGTGGTTTCTCAGGAAGC
PCR反应体系:
表9-3 CYP2C19*3反应体系
PCR反应程序:
表9-4反应程序
按照以上反应体系和反应程序进行普通PCR反应。PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,结果见图34:
根据6对引物各自对应的扩增产物条带的亮度来筛选最佳的引物,结果显示引物Pair1扩增效果 最佳。因此,将Pair1作为qPCR的引物。
(2)探针筛选
以上述筛选的Pair8为qPCR引物,分别设计如下3对探针:
P1WP1M:
野生型探针:5’-FAM-CCCCTGG+ATCCAG-MGB-3
突变型探针:5’-Texas Red-ACCCCCTG+AATCCA-MGB-3’
(SEQIDNO:7-8)
P2WP2M:
野生型探针:5’-FAM-CCCTGGA+TCCAGG-MGB-3’
突变型探针:5’-Texas Red-CCCTGA+ATCCAGG-MGB-3’
P2WP3M
野生型探针:5’-FAM-CCCTGG+ATCCAGG-MGB-3’
突变型探针:5’-Texas Red-CCTGAATCCAGG-MGB-3’
qPCR反应体系:
表9-5 CYP2C19*2反应体系
qPCR反应程序:
表9-6反应程序
按照以上反应体系和反应程序进行qPCR反应。3对探针对应的检测结果分别如图35A-图35C、 图36A-图36C、图37A-图37C所示。
从图35-图37可以看出,P1WP1M三种基因型分型均正确,且曲线平滑,增量高,杂合红绿通 道终点荧光值接近。其余两组探针均不能正确分型。另外,对探针进行LNA修饰既能够提高反应 Tm值,增强反应特异性,又可有效地防止发卡结构的形成。由此,最终将引物Pair1和探针P1WP1M 组合作为检测rs4244285位点的qPCR引物和探针。
(3)引物Pair1设计所依据的DNA模板信息如下:
4、引物Pair1设计所依据的DNA模板信息如下:
CAGCAATTTCTTAACTTGATGGAAAAATTGAATGAAAACATCAGGATTGTAAGCACCCCCTGG/AATCCAGGTAAGGCCAAGTTTTTTGCTTCCTGAGAAACCACTTACAGTCTTTTTTTCTGGGAAATCCAAAATTC TATATTG
其中,灰色区域分别为上游引物和下游引物所在位置,G/A加粗的大写字母为待测SNP位点。 该扩增区域内不含有其他SNP位点,因此检测时不会产生旁侧SNP的干扰。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础 上,可以对之做一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发 明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
序列表
<110> 重庆京因生物科技有限责任公司
<120> 基于POCT模式的CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂盒
<130> KHP181110934.8
<160> 8
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
cagagcttgg catattgtat ctata 25
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
cgagggttgt tgatgtccat c 21
<210> 3
<211> 13
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
tttcccggga acc 13
<210> 4
<211> 13
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
ttcccaggaa ccc 13
<210> 5
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
cagcaatttc ttaacttgat gga 23
<210> 6
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
caatatagaa ttttggattt cccag 25
<210> 7
<211> 13
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
cccctggatc cag 13
<210> 8
<211> 14
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
accccctgaa tcca 14
Claims (10)
1.用于检测CYP2C19*2及*3基因型的荧光定量PCR引物和探针,其特征在于,包括上游引物、下游引物、野生型探针和突变型探针,它们的核苷酸序列分别如下:
用于检测CYP2C19*2基因型的荧光定量PCR引物和探针:
上游引物:5’-CAGAGCTTGGCATATTGTATCTATA-3’
下游引物:5’-CGAGGGTTGTTGATGTCCATC-3’
野生型探针:5’-F1-TTTCCCGGGAACC-Q-3’
突变型探针:5’-F2-TTCCCAGGAACCC-Q-3’
用于检测CYP2C19*3基因型的荧光定量PCR引物和探针:
上游引物:5’-CAGCAATTTCTTAACTTGATGGA-3’
下游引物:5’-CAATATAGAATTTTGGATTTCCCAG-3’
野生型探针:5’-F1-CCCCTGGATCCAG-Q-3’
突变型探针:5’-F2-ACCCCCTGAATCCA-Q-3’
其中,F1和F2为不同的荧光报告基团,Q为荧光淬灭基团。
2.根据权利要求1所述的引物和探针,其特征在于,所述探针如下:
CYP2C19*2探针:
野生型探针:5’-F1-TTTCCCGGGAACC-Q-3’
突变型探针:5’-F2-TTCCCAG+GAACCC-Q-3’
CYP2C19*3探针:
野生型探针:5’-F1-CCCCTGG+ATCCAG-Q-3’
突变型探针:5’-F2-ACCCCCTG+AATCCA-Q-3’
其中,+表示LNA修饰碱基。
3.含有权利要求1或2所述引物和探针的检测试剂或试剂盒。
4.用于荧光定量PCR检测CYP2C19*2或*3基因型的反应体系,其特征在于,所述反应体系包括权利要求1或2所述引物和探针、DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+、反应缓冲液和细胞裂解液;
其中,所述细胞裂解液由十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚组成。
5.根据权利要求4所述的反应体系,其特征在于,所述反应体系中各组分的终浓度为:0.5-1.5×PCR反应缓冲液、DNA聚合酶0.04-0.1U/μL、dNTPs 0.1-0.5mM、上游引物0.2-0.7μM、下游引物0.2-0.7μM、野生型探针0.2-0.7μM、突变型探针0.2-0.7μM、Mg2+1-2.5mM和细胞裂解液;
其中,所述反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.0005-0.015%w/v和0.001-0.03%w/v。
6.根据权利要求5所述的反应体系,其特征在于,所述反应体系的总体积为23.5μL,各组分的终浓度或用量为:1.1×PCR反应缓冲液、Taq DNA聚合酶1.25U、dNTPs 0.2mM、上游引物0.5μM、下游引物0.5μM、野生型探针0.5μM、突变型探针0.5μM、Mg2+2.5mM和细胞裂解液;
所述反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.005%w/v和0.01%w/v,或0.009%w/v和0.01%w/v,或0.005%w/v和0.02%w/v,或0.005%w/v和0.001%w/v,或0.015%w/v和0.003%w/v;优选0.005%w/v和0.01%w/v。
7.基于POCT模式的CYP2C19*2或*3基因型快速检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒至少含有权利要求1或2所述引物和探针以及细胞裂解液;
其中,所述细胞裂解液由十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚组成,且在配制的PCR反应体系中十二烷基硫酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚的终浓度为0.0005-0.015%w/v和0.001-0.03%w/v。
8.根据权利要求7所述的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒还包括DNA聚合酶、dNTPs、Mg2 +、反应缓冲液、标准阳性模板、采样棒、样品收集管中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的试剂盒,其特征在于,所述DNA聚合酶为热启动Taq DNA聚合酶。
10.根据权利要求7-9任一项所述的试剂盒,其特征在于,与所述试剂盒配套的荧光定量PCR反应程序为:95℃5min;95℃8s,55℃35s,50个循环。
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