本發(fā)明屬于基因工程領(lǐng)域,特別涉及一種長非編碼rna--enst00000588480.1在診斷及制備膽管癌藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
膽管癌(cholangiocarcinoma,cca)是起源于膽管上皮細(xì)胞的惡性腫瘤,起病隱匿,早期診斷困難,平均生存期小于24月,五年生存率小于5%。手術(shù)是目前有效的治療手段,但初診患者僅30%適合手術(shù),其余已經(jīng)失去手術(shù)機(jī)會。因此,早期診斷早期治療是提高膽管癌患者手術(shù)率和生存率的關(guān)鍵。目前膽管癌診斷金標(biāo)準(zhǔn)依靠組織和細(xì)胞學(xué)病理,臨床常用經(jīng)內(nèi)鏡下逆行胰膽管造影術(shù)(endoscopicretrogradecholangiopancreatography,ercp)行組織活檢和細(xì)胞學(xué)刷片檢查,但活檢取材困難,刷片診斷陽性率僅約20%。膽汁作為膽管上皮細(xì)胞賴以生存的微環(huán)境,蘊(yùn)含豐富的膽道疾病信息,是應(yīng)用價值很高的液體活檢標(biāo)本。與細(xì)針穿刺和組織病理檢查相比,體液標(biāo)本取材方便、可重復(fù)、創(chuàng)傷小,可應(yīng)用于臨床實(shí)時動態(tài)個體化診療中。而傳統(tǒng)血液和膽汁腫瘤標(biāo)志物ca199、cea、ca125的檢測主要基于蛋白質(zhì)組學(xué),具有不統(tǒng)一、特異性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。因此,尋找膽管癌特異性腫瘤標(biāo)記物對早期診斷具有重要理論意義和實(shí)用價值。
外泌體exosome是由胞內(nèi)體分泌而來,晚期內(nèi)涵體膜向內(nèi)出芽形成,細(xì)胞內(nèi)多泡體(multivesicularbody,mvb)與細(xì)胞膜融合后釋放到細(xì)胞外基質(zhì)中的一種直徑約30-120nm的膜性囊泡。exosome廣泛存在于許多體液中如血清、尿液、唾液、腹水、羊水、乳汁等。目前常用超高速差速離心法、聚合沉淀法從體液中提取,兩種方法各有優(yōu)勢,前者提取的濃度和純化率高,后者多使用試劑盒進(jìn)行提取,具有濃度和純化率高、樣本量少、快速簡便等優(yōu)點(diǎn)。目前報(bào)道的2篇關(guān)于膽汁樣本exosome的提取均采用超高速差速離心法。exosome可用電鏡觀察大小和形態(tài),或檢測標(biāo)志物來鑒定exosome,常選取的標(biāo)志物有alix、tsg101、cd81、cd82、cd63、cd9、cd24、epcam、hsc70等。研究發(fā)現(xiàn),exosome可通過囊泡運(yùn)輸方式,在體內(nèi)充當(dāng)細(xì)胞間通訊使者的角色;在免疫應(yīng)答、凋亡、血管生成、炎癥反應(yīng)及腫瘤發(fā)生發(fā)展等過程中均有作用;有證據(jù)顯示,腫瘤來源的exosome有利于致瘤微環(huán)境的產(chǎn)生和重建。因脂質(zhì)雙分子層的保護(hù)作用,exosome可在體液中穩(wěn)定存在且半衰期長,且其中的標(biāo)記蛋白以及非編碼rna可選擇性富集,可提供豐富、穩(wěn)定、靈敏且特異的生物信息。穩(wěn)定的生物學(xué)特性、內(nèi)容物富集和多樣性、非侵入性及檢測迅速,使exosome有望成為應(yīng)用前景廣闊的新型循環(huán)生物標(biāo)志物。近年來針對exosome應(yīng)用于疾病診斷的開發(fā)研究逐年增長,其中70%以上均是exosome在腫瘤性疾病中的研究,此外,心血管疾病、腎臟疾病、自身免疫病等多種疾病中也亦有exosome作為疾病循環(huán)標(biāo)志物的相關(guān)研究。exosome作為大分子信息物質(zhì)的載體,含有豐富的蛋白質(zhì)、mrna、非編碼rna等信號分子,其中非編碼rna發(fā)揮重要的作用,是現(xiàn)今研究的熱點(diǎn)之一。
非編碼rna主要包括小分子單鏈rna(microrna,mirna)和長鏈非編碼rna(longnoncodingrna,lncrna)。lncrna是一類長度>200nt的非編碼rna,在基因印記、染色質(zhì)重塑、細(xì)胞周期調(diào)控、剪接調(diào)控、mrna降解和翻譯調(diào)控等眾多生命活動中發(fā)揮重要作用。exosome內(nèi)lncrna的研究已有少量報(bào)道,研究顯示:lncrna占血漿exosome的測序rna的3%,由rna通過控制超級增強(qiáng)子的活性調(diào)節(jié)。senfter等研究顯示:因lncrna不穩(wěn)定,exosome可能是其血行轉(zhuǎn)移的載體;mustafa等發(fā)現(xiàn),尿液exosome中l(wèi)ncrna-p21可鑒別前列腺良惡性腫瘤。exosome中l(wèi)ncrna具有以下特點(diǎn):①組織和循環(huán)特異性:cabili等收集lincrna轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)lncrna具有高度的組織特異性,可作為診斷及預(yù)后標(biāo)志物。②富集性:gezer等研究發(fā)現(xiàn),肺癌細(xì)胞培養(yǎng)上清中exosome內(nèi)多種lncrna含量較細(xì)胞培養(yǎng)液中高。本研究將對膽汁提取exosome前后lncrna的表達(dá)量進(jìn)行檢測,分析膽汁exosome是否存在富集現(xiàn)象。③穩(wěn)定性:ban等指出,低ph有助于exosome的提??;malik等研究顯示,exosome內(nèi)hsp60在一定溫度、ph值和乙醇中具有穩(wěn)定性。綜合以上特點(diǎn),表明exosome中l(wèi)ncrna可作為腫瘤的臨床診斷標(biāo)志物。最近的研究顯示:膽汁exosome中5種mirna可作為膽管癌診斷組合,敏感度和特異度分別為67%和96%,優(yōu)于血清ca199檢測。與mirna比較,lncrna在膽管癌領(lǐng)域較少,僅有2篇組織中的研究:在肝內(nèi)膽管癌組織芯片中研究發(fā)現(xiàn)lncrnacps1和cps1-it1可做為肝內(nèi)膽管癌判斷預(yù)后的標(biāo)志;wang等研究表明,lncrna與mrna聯(lián)合診斷可預(yù)測肝內(nèi)膽管癌患者生存期。目前尚沒有l(wèi)ncrna在膽管癌體液中研究,更沒有膽管癌體液exosome中l(wèi)ncrna的研究,因此,本研究具有較好的創(chuàng)新性和應(yīng)用前景。因lncrna的研究較少,現(xiàn)有l(wèi)ncrna的具體功能機(jī)制尚待探索,新的lncrna尚待發(fā)現(xiàn)。因此,發(fā)展高通量、高分辨率的成像及實(shí)驗(yàn)技術(shù),進(jìn)一步從膽汁中篩查靈敏度及特異度更高的lncrna分子將為膽管癌的早期診斷提供理論依據(jù)。
課題組前期通過對5位膽管良性狹窄和5位膽管癌患者膽汁中exosome進(jìn)行l(wèi)ncrna全轉(zhuǎn)錄組測序(廣州市銳博生物科技有限公司),發(fā)現(xiàn)兩者差異在1倍以上的lncrna有54條(其中19個上調(diào),35個下調(diào)),進(jìn)一步采用熒光實(shí)時定量rt-pcr(qrt-pcr)在32對有膽管良性狹窄和膽管癌患者膽汁標(biāo)本中進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)lncrna:enst00000588480.1在膽管癌患者膽汁中表達(dá)平均上調(diào)4.87倍;roc曲線顯示曲線下面積0.688(95%可信區(qū)間:0.55-0.82),敏感度:63%,特異度:75%。與患者的tnm分期和不良預(yù)后呈正相關(guān)。生物信息學(xué)分析顯示enst00000588480.1在方面具有重要的作用。以上的結(jié)果表明enst00000588480.1是膽管癌潛在的診斷標(biāo)記物和治療靶點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供lncrnaenst00000588480.1在診斷膽管癌及在制備治療膽管癌藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明涉及一種長非編碼rna,其基因位于19號染色體:1,989,903-1,990,370,長度為468核苷酸,其核苷酸序列為seqidno:1;
seqidno:1:
ggctttccgcagtgaactcgggggcactatcctcggtacccagatgcccacctgtgtgccactcccctcccaaaccagcccctgagcccgagctctgttacctgcagcgaactcctcgatggtcatgagcgggaagcgaatgaggcccagggccttgcccagaaccttccgcctgttctctggcgtcacctgcagctgctgccgctgacactcggcctcggaccagcggacaacggcattgaacagccgcacctcacggatgcccagtgtgtcgcgctccaggacagccaccagcgtgtctgtggggtggaggaaggggctgcgtgaacacgacacccacatgcccaccctgcaggaggcagtgagactaacgtgaggaccagcagttaaagccgggctggcaactatggcccgtggcccaaatctggccctgtgagtgtgtttataaataaagctttatcaacacaa
一種長非編碼rna在制備治療膽管癌藥物中的應(yīng)用;
一種長非編碼rna在制備診斷膽管癌試劑中的應(yīng)用;
一種檢測enst00000588480.1的引物,如seqidno.2和seqidno.3所示,
enst00000588480.1primerf(seqidno:2):5'-gcttcccactccaaagtcc-3',
primerr(seqidno:3):5’-ctagagggagctgacggatg-3’。
plaprimerf(seqidno:4):5'-aagttcttgatccccaatgctt-3',
primerr(seqidno:5):5'-gtctgataggatgtgttggttgc-3'。
一種試劑盒,包括所述引物;
一種包括所述長鏈非編碼rna的藥物組合物;
所述引物在制備診斷膽管癌試劑中的應(yīng)用;
所述藥物組合物在制備治療膽管癌藥物中的應(yīng)用。
所述藥物組合物,其中還包括輔料。輔料包括:(lip2000,opti-mem培養(yǎng)液,pbs磷酸緩沖鹽溶液)。
技術(shù)方案
標(biāo)本收集
本研究納入了南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院2013年2015年于消化內(nèi)科行ercp的患者樣本為患者ercp術(shù)中插管后抽取得到的膽汁。其中膽管癌患者32例作為實(shí)驗(yàn)組,良性膽管狹窄患者32例作為對照組,所有病例均經(jīng)過影像學(xué)/病理學(xué)檢查確認(rèn)。所有患者術(shù)前均空腹,手術(shù)均由熟練的操作者實(shí)施,獲取的膽汁提取后均立即儲存于-80℃冰箱待用。本研究得到了南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院的倫理委員會批準(zhǔn),納入研究的患者均于術(shù)前簽署知情同意書。
外泌體分離
本研究采用傳統(tǒng)的超高速差速離心法分離膽汁中的外泌體,分步提純外泌體,低溫常規(guī)轉(zhuǎn)速和高速離心外泌體使用常規(guī)ep管,過濾步驟使用的0.22μm濾器購自merckmillipore公司,超速離心步驟使用與beckman超速離心機(jī)適配的beckman超速離心管(10.4ml,beckmancoulter,美國)。離心過程中配平均使用1xpbs緩沖液。
rna提取和定量pcr分析
根據(jù)試劑的使用說明,用trizol試劑分離總rna。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)應(yīng)用biotekesupermoⅲ逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(bioteke,北京,中國)。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒對0.4μg總rna進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,最終體積為20μl。熒光定量pcr應(yīng)用sybrgreenmastermix試劑盒(vazymebiotech,南京,中國)。結(jié)果分析:分析引物的特異性及擴(kuò)增效率,根據(jù)溶解曲線判斷引物的反應(yīng)特異性。根據(jù)擴(kuò)增曲線得到ct值,采用相對量法與內(nèi)參進(jìn)行目的基因相對表達(dá)量的分析。
數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)皆用spss17.0軟件分析,以三次實(shí)驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,組間差異用雙尾student’st檢驗(yàn)。生存分析用kaplan-meier方法。單因素分析中p<0.05的隨后再使用多因素分析。
附圖說明
圖1.膽汁外泌體的鑒定
1a:膽汁外泌體電鏡圖;
1b:外泌體粒徑圖;
1c:流式細(xì)胞儀檢測外泌體標(biāo)志蛋白cd63和cd81的表達(dá)。
圖2.lncrna差異表達(dá)和鑒定及其診斷價值
2a:enst00000588480.1在患者膽汁中表達(dá)水平;
2b:enst00000588480.1和ca199roc曲線比較。
圖3.enst00000588480.1在預(yù)后評估中價值
3a:enst00000588480.1表達(dá)與患者tnm分期關(guān)系;
3b:enst00000588480.1表達(dá)與患者生存分析關(guān)系。
圖4.enst00000588480.1靶基因功能和通路預(yù)測
4a:enst00000588480.1功能預(yù)測;
4b:kegg通路分析。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述,但不限制本發(fā)明。
一般性說明:
實(shí)施例中末注明具體條件的的實(shí)驗(yàn)方法,基本上都按照sambrook,j等人編著的《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南(第3版)》(molecularcloning:alaboratorymanual,3rded.黃培堂等譯,科學(xué)出版社.2002.8)中所述的條件及方法或按照材料提供商所建議的條件及方法進(jìn)行,其它沒有詳細(xì)描述的技術(shù)相應(yīng)于本領(lǐng)域人員來說是熟知的標(biāo)準(zhǔn)方法。
本發(fā)明的材料:本申請中提及的超速離心管、濾器等均有商品供應(yīng)或以別的途徑能為公眾所得,它們僅作舉例,對本發(fā)明不是唯一的,可分別用其它適合的工具和生物材料來代替。
實(shí)施例1外泌體的分離和鑒定
(1)取出儲存于-80℃冰箱的患者膽汁標(biāo)本,用預(yù)冷的pbs配平后于4℃以300xg離心10分鐘后棄沉淀以去除沉淀的細(xì)胞和細(xì)胞碎片,將上清移至新的標(biāo)記好的10ml離心管。
(2)取出的上清用預(yù)冷的pbs配平后于4℃以16,500xg離心20分鐘,棄沉淀進(jìn)一步去除上清中的碎片,用注射器吸取上清并通過0.22μm濾器過濾,將濾液收集至標(biāo)記好的超速離心管。
(3)在裝有濾液的超速離心管中加入預(yù)冷的pbs至離心管容積的2/3以上并用pbs配平。在4℃下以120,000xg在超速離心機(jī)真空離心70min,可于管底觀察到黃色沉淀,即為分離的外泌體。棄上清,可用50μl預(yù)冷的pbs溶液懸浮外泌體并轉(zhuǎn)移至新的、標(biāo)記好的無酶ep管,置于-80℃冰箱保存,也可加入1ml的trizol裂解液充分吹勻管底的黃色沉淀并移至新的、標(biāo)記好的1.5mlep管以進(jìn)行后續(xù)的rna提取。
(4)將外泌體pbs懸浮液送至南京醫(yī)科大學(xué)分析測試中心做電鏡鑒定。
實(shí)施例2檢測enst00000588480.1r在膽汁外泌體中的表達(dá)情況
rna提取
用trizol吹勻的外泌體冰上靜置5min后,加入約0.2ml的氯仿(三氯甲烷,體積比氯仿:trizol=1:5),快速劇烈混勻,冰上靜置5min;
上述混合液于4℃以12000rpm/min離心20min,后分為三層(水相/白色沉淀/紅色有機(jī)物),用移液器輕輕吸取上層無色透明液體至新的無酶ep管,盡量避開白色沉淀;
在無色透明上清液中加入與之等體積的異丙醇,低速渦旋混合后冰上靜置10min,于4℃以12000rpm/min離心15min,棄上清;
在上述沉淀中加入1ml預(yù)冷的現(xiàn)配75%乙醇(0.1%depc水:無水乙醇=1:3)后,于4℃以7500rpm/min離心5min,盡量吸盡上清并棄上清;
將棄去上清的ep管倒置于濾紙上,室溫干燥約15min;
干燥后加入適量depc水(15-20μl),輕吹混勻。
用depc水將超微量紫外分光光度計(jì)調(diào)零后,吸取1μl的rna溶液滴于one-drop儀器中進(jìn)行rna濃度及a260/a280的檢測,a260/a280比值范圍在1.8到2.1表明符合要求;
用瓊脂糖凝膠電泳檢測rna的完整性。配制1%的瓊脂糖凝膠后,實(shí)驗(yàn)用微波爐加熱溶解瓊脂糖至瓊脂糖完全溶解,將溶液冷卻至60-65℃左右,加入溴化乙錠(eb,10mg/ml)。搖勻后倒膠,待膠冷凝后,置于電泳槽中,浸于1×tae緩沖液中平衡10min待用。點(diǎn)樣。按1:4的體積比將5×核酸電泳上樣緩沖液與樣本混合,將各樣本含有1μg的rna加入凝膠孔中。80v恒壓電泳50min。電泳結(jié)束后,在凝膠成像儀上觀察結(jié)果。
tris-乙酸(tae)緩沖液配方(1l)50×:
實(shí)時定量pcr
從膽汁外泌體提取的rna,逆轉(zhuǎn)錄和定量pcr分析(以20μl為例):
(1)逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)采用biotekesupermoⅲ逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(北京百泰克生物技術(shù)有限公司)。
逆轉(zhuǎn)錄體系如下:
按以下條件進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng):
①50℃,60min;
②70℃,10min;
之后隨即冰上冷卻,得到的cdna即可直接用于后續(xù)的qpcr。根據(jù)xx提供的基因序列,設(shè)計(jì)引物序列。
qpcr應(yīng)用steponereal-timepcr系統(tǒng)。
qpcr體系如下:
qpcr反應(yīng)條件如下:
結(jié)果分析:分析引物的特異性及擴(kuò)增效率,根據(jù)溶解曲線判斷引物的反應(yīng)特異性,根據(jù)擴(kuò)增曲線得到ct值。將所選常用內(nèi)參的ct值導(dǎo)入bestkeeper,篩選出表達(dá)相對最穩(wěn)定的內(nèi)參pla。根據(jù)篩出的內(nèi)參pla和目的基因的ct值,使用2-δδct法,計(jì)算目的基因lncrna的相對表達(dá)量。計(jì)算公式為:2-δδct。
結(jié)果表明,enst00000588480.1r在膽管癌患者膽汁外泌體中表達(dá)較對照組上調(diào)4.87倍(圖2a)。
實(shí)施例3enst00000588480.1在膽管癌診斷和預(yù)后評估中的價值
為了檢測enst00000588480.1在診斷膽管癌中的價值,roc曲線顯示曲線下面積0.688(95%可信區(qū)間:0.55-0.82),敏感度:63%,特異度:75%(圖2b)。膽管癌中enst00000588480.1高表達(dá)與患者的tnm分期(ⅰ-ⅱvs.ⅲ-ⅳ,p=0.027,圖3a)相關(guān),根據(jù)enst00000588480.1在膽管癌患者中和不良預(yù)后(p=0.0231,圖3b)呈正相關(guān)。
實(shí)施例4enst00000588480.1靶基因功能和通路預(yù)測
lncrna靶基因預(yù)測整合了ncbi,rnacentral,genecode等數(shù)據(jù)庫,對lncrna作用于靶基因的cis作用和trans作用進(jìn)行預(yù)測,csnk1g2,btbd2。然后通過kobas,http://kobas.cbi.pku.edu.cn/index.php對其進(jìn)行功能(圖4a)和通路(圖4b)預(yù)測。
sequencelisting
<110>南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院
<120>一種長非編碼rna及其在診斷/治療膽管癌中的應(yīng)用
<130>
<160>5
<170>patentinversion3.3
<210>1
<211>468
<212>dna
<213>人工序列
<400>1
ggctttccgcagtgaactcgggggcactatcctcggtacccagatgcccacctgtgtgcc60
actcccctcccaaaccagcccctgagcccgagctctgttacctgcagcgaactcctcgat120
ggtcatgagcgggaagcgaatgaggcccagggccttgcccagaaccttccgcctgttctc180
tggcgtcacctgcagctgctgccgctgacactcggcctcggaccagcggacaacggcatt240
gaacagccgcacctcacggatgcccagtgtgtcgcgctccaggacagccaccagcgtgtc300
tgtggggtggaggaaggggctgcgtgaacacgacacccacatgcccaccctgcaggaggc360
agtgagactaacgtgaggaccagcagttaaagccgggctggcaactatggcccgtggccc420
aaatctggccctgtgagtgtgtttataaataaagctttatcaacacaa468
<210>2
<211>19
<212>dna
<213>人工序列
<400>2
gcttcccactccaaagtcc19
<210>3
<211>20
<212>dna
<213>人工序列
<400>3
ctagagggagctgacggatg20
<210>4
<211>22
<212>dna
<213>人工序列
<400>4
aagttcttgatccccaatgctt22
<210>5
<211>23
<212>dna
<213>人工序列
<400>5
gtctgataggatgtgttggttgc23