公开/公告号CN114908086A
专利类型发明专利
公开/公告日2022-08-16
原文格式PDF
申请/专利权人 江苏吉诺思美精准医学科技有限公司;
申请/专利号CN202210486781.4
申请日2022-05-06
分类号C12N15/11(2006.01);C12Q1/6886(2018.01);C12Q1/686(2018.01);
代理机构南京中律知识产权代理事务所(普通合伙) 32341;
代理人沈振涛
地址 210000 江苏省南京市南京经济技术开发区恒泰路汇智科技园A9栋
入库时间 2023-06-19 16:23:50
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-09-02
实质审查的生效 IPC(主分类):C12N15/11 专利申请号:2022104867814 申请日:20220506
实质审查的生效
技术领域
本发明属于EGFR基因突变检测技术领域,具体涉及一种基于数字PCR检测EGFR19del的引物探针组合物、试剂盒和检测方法。
背景技术
目前中国的肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位,防治形势非常严峻。不过,近几年非小细胞肺癌NSCLC已经成为精准医疗领域发展最成功的一个范例。在中国非小细胞肺癌患者中约有一半都含有EGFR突变,EGFR有多种突变,分为敏感突变和耐药突变,敏感突变最主要的是19del和L858R突变,占全部敏感突变的约90%,19del又占到其中的一半,而耐药突变最主要的是T790M突变和20ins突变。EGFR敏感突变可以使用Gefitinib/Erlotinib/Afatinib等TKIs靶向抑制剂治疗,具有良好的疗效。
对基因突变进行检测是精准医疗的第一步,目前大多是对肿瘤组织中DNA进行基因检测。近年来,随着检测技术的进步和液体活检的巨大优势,检测血液中的ctDNA越来越被重视,得到了飞速发展。ctDNA是肿瘤细胞凋亡或坏死时释放到血液中的DNA,被降解为160-180bp的游离DNA片段,含有原始肿瘤细胞的突变状态。与肿瘤组织样本相比,采集外周血比较方便、创伤小,而且可以多次,另外检测ctDNA可以克服由于肿瘤异质性导致的组织检测不准确的问题。大量研究结果表明两种样本的检测具有高度的一致性,说明检测ctDNA是可以替代组织或作为组织检测的补充。检测ctDNA不但能用于突变检测和用药指导,而且能够用于疗效跟踪、耐药监测和预后,甚至于早期筛查和诊断等方面。
目前基因突变检测方法主要有荧光定量PCR、二代测序NGS和数字PCR三大类。ctDNA在血浆cfDNA中的含量大多处于1%以下,因此对检测技术要求非常高。数字PCR是第三代PCR技术,可实现核酸分子的绝对定量,并具有极高的检测灵敏度,可小于0.1%,因此非常适用于血液中ctDNA的EGFR、KRAS等基因重要突变位点的检测。
19del突变是EGFR 19号外显子上的一段区域发生频繁的缺失突变现象,缺失类型多样,多达几十种。虽然基于数字PCR检测EGFR 19del突变已有多种方法,但是一种更简便准确的检测方法需要进一步发掘。
发明内容
发明目的:针对现有技术存在的问题,本发明目的是提供一种基于数字PCR检测EGFR 19del的引物探针组合、试剂盒和检测方法,本发明基于竞争性结合探针的设计原理,具有操作简便,结果准确直观,可应用于组织和cfDNA等样本的检测,具有很高的灵敏度和特异度。
技术方案:为了达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种基于数字PCR检测EGFR 19del的引物探针组合物,其特征在于,所述组合物包括如下所示的一对特异性引物和一对竞争性结合探针:
正向引物:CTCTCTGTCATAGGGACTCTGGA(SEQ ID NO 1)
反向引物:CACATCGAGGATTTCCTTGTTG(SEQ ID NO2)
探针1:FAM-AGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCA-BHQ1(SEQ ID NO3)
探针2:VIC-TCGCTATCAAGGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCG-BHQ1(SEQ ID NO 4)。
一对引物用于扩增EGFR 19del特异性序列。探针1和探针2序列有部分重合。探针1和探针2序列都和野生型序列一致。探针2包含热点突变区域,探针1不包含热点突变区域。探针2比探针1的Tm值高5-10度。探针5’端分别用FAM和VIC荧光基团修饰,3’端用BHQ1淬灭基团修饰。
本发明还提供了一种基于数字PCR检测EGFR 19del的试剂盒,所述试剂盒包含所述的引物探针组合物。
本发明还提供了所述的引物探针组合物,或所述的试剂盒在基于数字PCR检测EGFR 19del中的应用。
本发明最后提供了一种基于数字PCR检测EGFR 19del的方法,包括如下步骤:
(1)将数字PCR预混液与待测的DNA样本、权利要求1所述的引物探针组合物混合,制备得到数字PCR混合液;
(2)将数字PCR混合液制备成微滴,然后进行PCR扩增反应;
(3)对PCR扩增反应后的产物进行信号分析,在分析软件中根据不同的荧光信号来判断待测样本的突变情况,并计算突变模板的含量。
优选的,步骤(2)中,所述PCR扩增反应的条件为:95℃,10min;94℃,30s;60℃,60s;98℃,10min;4℃,终止;其中,94℃和60℃进行40个循环,升降温速度为2℃/s。
优选的,步骤(2)中,所述PCR扩增反应的体系包括:
ddPCRSupermix for Probes(No dUTP)、待测的DNA样本、权利要求1所述的引物探针组合物和水。
优选的,步骤(3)中,将PCR扩增反应后产物放入微滴读取仪中进行微滴读取,在软件上查看和分析结果,将不同荧光信号的微滴分成4种类型,无模板微滴/突变型微滴/野生型微滴/杂合型微滴;当突变型微滴数≥3个时判定为突变型,并计算突变频率FractionalAbundance=(a/a+b)。
数字PCR是一种核酸分子绝对定量方法,利用微流控或微滴化方法,将核酸分子分散至芯片的微反应器中,每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。经过PCR扩增后,有一个核酸分子模板的反应器就会产生荧光信号,没有模板的反应器就没有荧光信号。这样根据反应器的数量和含有荧光信号的反应器比例,就可以推算出原始溶液的核酸含量。数字PCR作为第三代PCR技术,具有定量快速准确等优势,广泛用于拷贝数变异、突变检测、基因相对表达研究(如等位基因不平衡表达)、二代测序结果验证、miRNA表达分析、单细胞基因表达分析等。
Taqman荧光探针是一种寡核苷酸探针,其5’末端携带荧光基团,如FAM、TET、VIC、HEX等,3’端携带淬灭基团,如BHQ、MGB等。PCR扩增时在加入一对引物的同时加入特异性的荧光探针,探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号。利用特异性探针的荧光信号就可以区分出不同的模板类型。
有益效果:相对于现有技术,本发明具有以下优势:
1)本发明方法操作简便,结果直观,几乎覆盖所有的19del突变类型。
2)本发明方法适用于组织和cfDNA的检测,具有准确性高、灵敏度高等优点,结果可以定性定量。
附图说明
图1为本发明的引物探针设计原理图。
图2为使用本发明的方法检测EGFR 19del的阳性结果图。
具体实施方式
通过以下实施例进一步对本发明进行进一步阐述。这些实施例完全是例证性的,他们仅用来对本发明进行具体描述,不应当理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的化学试剂均为常规市售试剂,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1引物和探针设计
1.材料
所用数字PCR仪为Bio-Rad QX-200仪,所用ddPCRSupermix for Probes(no dUTP)及相关耗材均购自Bio-Rad公司。
2.样本准备
所用样本为cfDNA标准品套装,购自菁良基因科技(深圳)有限公司。此套装包含3个样本,EGFRΔE746_A750的突变频率分别是0%、0.1%和1%。
3.引物及探针序列设计
正向引物:CTCTCTGTCATAGGGACTCTGGA(SEQ ID NO 1)
反向引物:CACATCGAGGATTTCCTTGTTG(SEQ ID NO 2)
探针1:FAM-AGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCA-BHQ1(SEQ ID NO 3)
探针2:VIC-TCGCTATCAAGGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCG-BHQ1(SEQ ID NO 4)
一对引物用于扩增EGFR 19del特异性序列。探针1和探针2序列有部分重合。探针1和探针2序列都和野生型序列一致。探针2包含热点突变区域,探针1不包含热点突变区域。探针2比探针1的Tm值高5-10度。探针5’端分别用FAM和VIC荧光基团修饰,3’端用BHQ1淬灭基团修饰。
实施例2利用本方法检测EGFR 19del突变
操作具体流程为:
1.按下表配置数字PCR反应体系:
2.将配制好的20ul样品反应体系加入到DG8 cartridge中间一排的8个孔内,在DG8cartridge最底下一排8个孔中各加入70ul微滴生成油(DG Oil),盖上胶垫(gasket),注意两边的小孔都要钩牢;将微滴发生卡底座放置到微滴生成仪中,进行微滴生成。生成的微滴在上面一行的反应孔内,从发生卡上层孔内吸取微滴转移至96孔板的内,然后使用PX1热封仪将96孔板封膜。
3.将封好膜的96孔板放入PCR仪中,运行如下反应程序:
注:升降温速度为2℃/s
4.结果分析:PCR反应程序结束后,将96孔板放入QX200微滴读取仪中进行微滴读取,在软件QuantaSoft上查看和分析结果。坐标轴channel1为FAM信号,channel2为VIC信号。将不同荧光信号的微滴分成4种类型,无模板微滴/突变型微滴/野生型微滴/杂合型微滴。当突变型微滴数≥3个时判定为突变型,并计算突变频率Fractional Abundance=(a/a+b),见图2。
5.利用本发明方法,本次cfDNA标准品的EGFR 19del突变检测结果为0%、0.08%和1.1%,与预期结果一致。
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,可以对之作一些修改或改进,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> 江苏吉诺思美精准医学科技有限公司
<120> 一种基于数字PCR检测EGFR 19del的引物探针组合物、试剂盒和检测方法
<141> 2022-05-06
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ctctctgtca tagggactct gga 23
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
cacatcgagg atttccttgt tg 22
<210> 3
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
agaaagttaa aattcccgtc gctatca 27
<210> 4
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
tcgctatcaa ggaattaaga gaagcaacat ctccg 35
机译: 用于检测样品中一种或多种登革热病毒血清型的方法,登革热病毒感染检测试剂盒,分离的寡核苷酸,多种分离的寡核苷酸,用于诊断或确认个人中是否存在登革热病毒的诊断方法,样品中是否存在登革热病毒,并使用核酸引物或探针制备用于诊断或确认个体中是否存在登革热病毒的组合物
机译: 通过实时PCR,PCR反应混合物及其试剂盒检测乙型肝炎病毒的探针和引物序列。
机译: 一套通过GLAD-PCR分析检测胃恶性病变的寡核苷酸引物和荧光标记探针,以及一种通过GLAD-PCR分析确定DNA样品中肿瘤的存在和拷贝数来检测胃恶性病变的方法标记R(5mC)GY