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一种用于检测HER-2基因扩增的探针和试剂盒.pdf

  • 上传人:宁***
  • 文档编号:9096547
  • 上传时间:2021-02-05
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201510171960.9

    申请日:

    20150413

    公开号:

    CN105087769B

    公开日:

    20190212

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C12Q1/6886,C12Q1/6841,C12N15/11

    主分类号:

    C12Q1/6886,C12Q1/6841,C12N15/11

    申请人:

    厦门艾德生物医药科技有限公司

    发明人:

    卢皇彬,林清华,林煌艺,曾伶俐,阮力,宋庆涛

    地址:

    361000 福建省厦门市海沧区新阳街道翁角路289号科创中心2号厂房5层

    优先权:

    专利代理机构:

    厦门市首创君合专利事务所有限公司

    代理人:

    张松亭

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    内容摘要

    本发明公开了检测HER‑2基因扩增的荧光原位杂交探针和试剂盒,涉及一种FISH(Fluorescence in situ hybridization)试剂盒。所述检测HER‑2基因扩增的荧光原位杂交试剂盒包括LSP HER‑2/CSP17探针和DAPI复染液;所用探针采用随机引物法标记,为荧光原位杂交双色探针,HER‑2基因由红色信号指示,内对照CSP17由绿色信号指示。以FFPE组织切片为检测样本,采用FISH方法检测人类HER‑2基因扩增状态,可用于浸润性乳腺癌、胃癌的分子标志物诊断,辅助临床用药的选择。

    权利要求书

    1.检测HER-2基因扩增的荧光原位杂交双色探针,其特征在于包括LSPHER-2/CSP17探针,其中,所述HER-2/CSP17探针采用随机引物法分别标记HER-2DNA和CSP17DNA模板序列而得,为荧光原位杂交双色探针,所述的探针标记时采用的HER-2DNA为克隆号RP11-2456M7的BAC克隆,所述的探针标记时采用的CSP17DNA为17号染色体着丝粒特异的α-卫星DNA,其序列为:gggaaatatcttcaaataaaaaccagacagaatcattctcagaaaattctttgtgatgtgtgcgttcaactcacatagtttaacctttcttttcatagagcagtttggaaacactctgtttgtaaagtctgcaagtggatatatggaccgcattgaggccttcgttggaaacgggatttcttcatttcatgctagacagaagaattctcagtaacttctttgtgctgtgtgtattcaactcacagagtggaacgtccctttgcacagagcagatttgaaacactctttttgtggaatttgcaagtggagatttcaagcgatttgatgccaacagtagaaa。 2.如权利要求1所述的检测HER-2基因扩增的荧光原位杂交双色探针,其特征在于:HER-2和CSP17探针之间的质量比为1:1。 3.一种试剂盒,其特征在于,包括权利要求1中所述的检测HER-2基因扩增的荧光原位杂交双色探针,和DAPI复染液,这2种组份分别装于不同管内。 4.对HER-2基因进行检测的方法,采用如权利要求1至2任一项所述的探针,用于非疾病诊断和治疗目的,包括如下步骤:1)对FFPE样本进行预处理,2)在避光条件下,将探针与玻片上的待测组织进行变性、杂交,3)在避光条件下,对玻片进行洗涤,4)在避光条件下,使用复染液对玻片上的杂交区域进行复染,5)在避光条件下,使用荧光显微镜观察玻片的杂交区域,进行结果判读。 5.如权利要求4所述的对HER-2基因进行检测的方法,其特征在于:步骤1)包括如下步骤:(1)烤片(2)二甲苯脱蜡(3)梯度乙醇水化(4)预处理液处理(5)蛋白酶K消化(6)梯度乙醇逐步脱水。 6.如权利要求4所述的对HER-2基因进行检测的方法,其特征在于:步骤2)包括以下步骤:(1)打开杂交仪,设定或选择已保存的程序:85℃变性5min,37℃杂交过夜;(2)将杂交仪的湿条用水浸湿,放入杂交仪中,使杂交在一定的湿度条件下进行;(3)取10μL探针加在样本中心区域,小心盖上盖玻片,避免产生气泡,然后用封片胶(RUBBERCEMENT)封住盖玻片;(4)将玻片轻放于杂交仪中,启动杂交程序。 7.如权利要求4所述的对HER-2基因进行检测的方法,其特征在于:步骤3)包括以下步骤:(1)杂交结束后,从杂交仪中取出玻片,用镊子去掉封片胶;(2)室温下,将玻片浸入2×SSC溶液中,浸泡5min,脱去盖玻片;(3)慢洗方案步骤:将玻片浸入预热至46℃的慢洗洗涤液中,洗涤7min;快洗方案步骤:将玻片浸入预热至72℃的快洗洗涤液中,洗涤2min;(4)逐步脱水:将玻片依次浸入70%乙醇1min、85%乙醇1min、无水乙醇3min,取出平放于超净工作台或通风橱中晾干。 8.如权利要求4所述的对HER-2基因进行检测的方法,其特征在于:步骤4)包括以下步骤:(1)取10μLDAPI复染液加在样本中心区域,小心盖上盖玻片并压紧,避免产生气泡;(2)室温下,静置15min。 9.如权利要求4所述的对HER-2基因进行检测的方法,其特征在于:步骤5)包括以下步骤:(1)在油镜下,对红、绿荧光信号进行计数,计数30个细胞,分别计算Ratio值和每个细胞平均的HER-2信号数;(2)根据结果判读依据得出结论。

    说明书

    技术领域

    本发明属于生物技术领域,具体地涉及一种用于检测HER-2基因扩增的FISH试剂盒。

    背景技术

    人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)基因位于染色体17q12-q21,是表皮生长因子受体(EGFR)家族成员,其编码蛋白具有酪氨酸蛋白激酶活性,与EGFR高度同源。研究证实,HER-2介导的信号传导与多种肿瘤的形成、增殖、转移、侵袭及放化疗耐药有关。以往其相关研究多集中于乳腺癌和卵巢癌。近年的研究显示,HER-2在胃癌中也存在高表达,有望成为一个新的基因治疗靶点。

    体外细胞培养研究显示,在乳腺癌细胞中,HER-2基因拷贝数明显增加,HER-2的过度表达促进了乳腺癌的发生、发展和恶性转化。在HER-2过表达的乳腺癌中,90%以上具有基因扩增,提示基因扩增是多数乳腺癌HER-2过表达的前提。最新研究表明,25%~30%的原发性浸润性乳腺癌存在HER-2基因扩增和蛋白过表达的现象。HER-2的高表达可提高乳腺癌细胞的转移潜能,HER-2扩增和随后的基因产物过表达已经成为乳腺癌预后和治疗的标记。胃癌中存在HER-2基因过表达于1986年首次被报道。在胃癌中,HER2过表达所占的比例波动在6%~35%之间。截至目前,大量临床均证实HER2蛋白在胃癌中是重要的预后指标。近年来,随着医疗技术的进步,以HER-2为靶点的靶向治疗药物——曲妥珠单抗(罗氏制药,中文商品名:赫赛汀)。该药物用于治疗HER-2高表达的乳腺癌患者,不仅显著减少了肿瘤的转移和复发率,也提高了患者的生存质量。随机对照临床研究已证实,抗HER2单克隆抗体曲妥珠单抗联合化疗在HER2过表达晚期胃癌中的疗效显著优于单纯化疗。赫赛汀以HER-2为治疗靶点,若要筛选可受益于赫赛汀治疗的患者,必须进行HER-2基因检测。

    目前,临床上检测HER-2状态的常用方法有免疫组织化学法(immunohistochemistry,IHC)和荧光原位杂交法(fluorescence in situ hybridization,FISH)。IHC是基于抗体在蛋白(基因产物)水平上检测HER-2的状态,该法易于开展,已被广泛使用,但技术本身受组织固定、抗原修复、一抗的灵敏度和特异度、染色结果评定等多种变量的影响,使得结果不够准确和稳定,尤其对HER-2轻、中度表达的样本易产生假阴性。FISH是基于探针直接在DNA(基因)水平上检测HER-2的状态,该法灵敏、准确、可靠,结果具有高度的可重复性。但FISH依赖于制作的探针的质量。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种用于检测HER-2基因扩增的FISH探针和试剂盒。本试剂盒基于荧光原位杂交原理,采用双荧光探针技术,用于检测人类HER-2基因扩增。试剂盒由HER-2/CSP17探针和DAPI复染液两种成分组成,HER-2基因由红色信号指示,内对照CSP17由绿色信号指示。组织切片样本经过一系列预处理步骤后在杂交仪上与探针共变性、杂交,然后在荧光显微镜下实现对样本HER-2基因扩增状态的检测。

    本发明HER-2/CSP17探针采用随机引物法分别标记HER-2DNA和CSP17DNA模板序列而得,为荧光原位杂交双色探针,所述的探针标记时采用的HER-2DNA为克隆号为RP11-2456M7的BAC克隆,所述的探针标记时采用的CSP17DNA为17号染色体着丝粒特异的α-卫星DNA,其序列为:

    gggaaatatc ttcaaataaa aaccagacag aatcattctc agaaaattct ttgtgatgtg tgcgttcaac tcacatagtt taacctttct tttcatagag cagtttggaa acactctgtt tgtaaagtct gcaagtggat atatggaccg cattgaggcc ttcgttggaa acgggatttc ttcatttcat gctagacaga agaattctca gtaacttctt tgtgctgtgt gtattcaact cacagagtgg aacgtccctt tgcacagagc agatttgaaa cactcttttt gtggaatttg caagtggaga tttcaagcga tttgatgcca acagtagaaa

    本试剂盒的组成详见表1。

    表1试剂盒组成

    探针敏感性

    分析50个处于中期分裂相的细胞的100条17号染色体,至少有98条(98%)染色体分别显示1个红色荧光信号(HER2位点)和1个绿色荧光信号(CSP17着丝粒位点)。

    探针特异性

    分析50个处于中期分裂相的细胞的100条17号染色体,至少有98条(98%)染色体在HER2基因位点区域和着丝粒位点区域分别显示红色荧光信号和绿色荧光信号。

    本发明的有益效果是:

    本发明基于荧光原位杂交原理,采用双荧光位点特异性探针技术,可以快捷特异地检出FFPE样本中的HER-2基因扩增状态,可以间接辅助临床筛选出可受益于赫赛汀靶向药物治疗的乳腺癌和胃癌患者,可以大大地降低医疗成本和费用,减少医疗资源的浪费,延长部分患者生存期,提高患者生存质量。本发明所用探针采用随机引物法标记,比活性高,信号强,且本发明采用克隆号为RP11-2456M7的BAC克隆,以及17号染色体着丝粒特异的α-卫星DNA作为模板,申请人意外发现以该这两个模板获得的HER-2/CSP17探针,用于检测FFPE样本的HER-2基因扩增时,灵敏度、准确性较国内同类产品高,且结果稳定。

    附图说明

    图1实施例3HER-2基因FISH检测阴性镜检图

    图2实施例3HER-2基因FISH检测阳性(点状扩增)镜检图

    图3实施例3HER-2基因FISH检测阳性(簇状扩增)镜检图

    图4实施例4HER-2基因FISH检测阳性(簇状扩增)镜检图

    图5实施例4HER-2基因FISH检测阳性(点状扩增)镜检图

    图6实施例4HER-2基因FISH检测阴性镜检图

    具体实施方式

    以下结合具体实施例,对本发明进一步阐述。应理解,这些实施例仅用于本发明而不用于限制本发明的范围。除非另有定义或说明,本专利所述的科学技术术语与本领域普通技术人员所理解具有相同的含义。

    实施例1HER-2/CSP17探针的制备

    使用Invitrogen BioPrime DNA Labeling System(Invitrogen 18094-011)试剂盒,采用随机引物标记法制备HER-2/CSP17探针,包括以下流程:

    1.在避光环境下标记探针:从-20℃取出试剂盒和相关试剂,冰上解冻,解冻后瞬时离心,然后放回冰上。探针标记参考体系见表2。

    表2 探针标记参考体系

    体系 10μL 20μL 25μL DNA N(40-80ng) N(80-160ng) N(100-200ng)

    2.5×Buffer 4μL 8μL 10μL dH2O 1-N 2-N 2.5-N 缺C/T dNTP 1.6μL 3.2μL 4μL Cy3-dCTP/FITC-dUTP 3.2μL 6.4μL 8μL Klenow Fragment(40U/μL) 0.2μL 0.4μL 0.5μL

    该探针标记时采用的HER-2BAC DNA为克隆号RP11-2546M7的BAC克隆,

    该探针标记时采用的CSP17α-卫星DNA序列为:

    gggaaatatc ttcaaataaa aaccagacag aatcattctc agaaaattct ttgtgatgtg tgcgttcaac tcacatagtt taacctttct tttcatagag cagtttggaa acactctgtt tgtaaagtct gcaagtggat atatggaccg cattgaggcc ttcgttggaa acgggatttc ttcatttcat gctagacaga agaattctca gtaacttctt tgtgctgtgt gtattcaact cacagagtgg aacgtccctt tgcacagagc agatttgaaa cactcttttt gtggaatttg caagtggaga tttcaagcga tttgatgcca acagtagaaa

    具体操作如下:

    1.一步(冰上)

    吹打混匀后,于PCR仪上95℃变性10min,立即置于冰上5min,然后瞬时离心。

    二步(冰上)

    注:荧光素最后加,剩余的荧光素于-20℃避光保存。

    吹打混匀后,于PCR仪上37℃反应3h以上,加入2.5μL Stop Buffer终止反应2-3min,醋酸钠、乙醇沉淀和浓缩,重悬于5μL ddH2O中2.瞬时离心后,取5μL红色荧光探针、5μL绿色荧光探针、5μL 1mg/mL人类Cot-1DNA、85μL杂交液(比例为1:1:1:17),即成HER2/CSP17探针。

    2.-20℃避光保存。

    实施例2试剂配制

    (1)预处理液(pH 7.0)配制:称22.6g Na2EDTA-2H2O和6.34g Tris于800mL去离子水中,溶解后调节pH至7.0,并定容至1L。2-8℃密封保存12个月,若试剂出现混浊或污染,请立即丢弃。

    (2)20×SSC溶液(pH 7.0)配制:称88g柠檬酸钠和176g NaCl于800mL去离子水中,溶解后调节pH至7.0,并定容至1L。2-8℃密封保存12个月,若试剂出现混浊或污染,请立即丢弃。

    (3)2×SSC溶液(pH 7.0)配制:用去离子水将20×SSC溶液稀释10倍,调节pH至7.0。2-8℃密封保存12个月,若试剂出现混浊或污染,请立即丢弃。

    (4)20mg/mL蛋白酶K母液配制:称取100mg蛋白酶K干粉于5mL 2×SSC溶液pH 7.0)中,轻轻摇动,不要涡旋混合,直至完全溶解。按每管400μL的量进行分装,-20℃储存,避免反复冻融。

    (5)慢洗洗涤液配制:取40μL NP-40于40mL 2×SSC溶液(pH 7.0)中,充分混匀。现配现用。

    快洗洗涤液配制:取120μL NP-40于40mL 2×SSC溶液(pH 7.0)中,充分混匀。现配现用。

    (6)70%、85%乙醇配制:分别将700mL、850mL无水乙醇用去离子水稀释至1000mL,室温密封保存。试剂配制1个月后或用于处理20张玻片后应丢弃,若试剂出现混浊或污染,请立即丢弃。

    实施例3

    应用一种用于检测FFPE样本中HER-2基因扩增的FISH试剂盒检测临床样本

    取2014年2月~2014年8月送我公司的80例临床乳腺癌石蜡包埋组织切片样本进行HER-2基因扩增FISH检测。检测包括以下步骤:

    1、对FFPE样本进行预处理,具体包括以下步骤:

    (1)烤片

    (2)二甲苯脱蜡

    (3)梯度乙醇水化

    (4)预处理液处理20min

    (5)蛋白酶K消化5-15min。

    (6)梯度乙醇逐步脱水

    2、在避光条件下,将探针与玻片上的待测组织进行变性、杂交,具体包括以下步骤:

    (1)打开杂交仪,设定或选择已保存的程序:85℃变性5min,37℃杂交过夜(12~16h)。

    (2)将杂交仪的湿条用水浸湿,放入杂交仪中,使杂交在一定的湿度条件下进行。

    (3)取10μL探针加在样本中心区域,小心盖上盖玻片并压紧,避免产生气泡,然后用封片胶(RUBBER CEMENT)封住盖玻片。

    (4)将玻片轻放于杂交仪中,启动杂交程序。

    3、在避光条件下,对玻片进行洗涤,具体包括以下步骤:

    (1)杂交结束后,从杂交仪中取出玻片,用镊子去掉封片胶。

    (2)室温下,将玻片浸入2×SSC溶液中,浸泡5min,脱去盖玻片。

    (3)慢洗方案步骤:将玻片浸入预热至46℃的慢洗洗涤液中,洗涤7min;快洗方案步骤:将玻片浸入预热至72℃的快洗洗涤液中,洗涤2min。

    (4)逐步脱水:将玻片依次浸入70%乙醇(1min)、85%乙醇(1min)、无水乙醇(3min),取出平放于超净工作台或通风橱中晾干。

    4、在避光条件下,使用复染液对玻片上的杂交区域进行复染,具体包括以下步骤:

    (1)取10μL DAPI复染液加在样本中心区域,小心盖上盖玻片并压紧,避免产生气泡。

    (2)室温下,静置约15min。

    5、在避光条件下,使用荧光显微镜观察玻片的杂交区域,进行结果判读,具体包括以下步骤:

    (1)在油镜(100×)下,对红、绿荧光信号进行计数。

    (2)计数30个细胞,分别计算Ratio值(Ratio值=30个细胞核中红色信号总数/30个细胞核中绿色信号总数)和每个细胞平均的HER-2信号数(HER-2信号数=30个细胞核中红色信号总数/30个细胞)。

    (3)根据结果判读依据得出结论。

    结果判读可依据2013年ASCO/CAPHER-2检测指南进行,具体如下:

    a.Ratio≥2.0或Ratio<2.0但HER-2信号数≥6.0为阳性结果,提示该样本HER-2基因发生扩增;

    b.Ratio<2.0且HER-2信号数<4.0为阴性结果,提示该样本无HER-2基因扩增;

    c.Ratio<2.0且4.0≤HER-2信号数<6.0时为不确定结果,需增加计数细胞至100个,或重做实验来判断最终结果。

    检测结果

    本次实验对80例乳腺癌的组织标本进行了HER-2基因扩增的FISH检测。共检测出19例发生扩增,比例为23.8%,具体的扩增类型情况见表3,相应镜检图如图1~3所示。

    表3 HER-2扩增类型与扩增例数

    HER-2基因扩增类型 扩增例数 比例 点状扩增 5 26.3% 簇状扩增 14 73.7% 合计 19 100%

    实施例4

    对照试剂为获CFDA批准的国内某同类产品

    采用本发明试剂,按照实施例3的方法对345例乳腺癌和胃癌进行检测,结果如表4

    表4 临床样本HER-2基因扩增检测结果汇总表

    本发明试剂与对照试剂的检测结果符合率

    在本临床试验中,对于同一例肿瘤病理组织样本,同时采用本发明HER-2基因扩增检测试剂盒与对照试剂进行双盲对比检测试验。

    对于本发明HER-2基因扩增检测试剂盒与对照试剂均得到检测结果的395例浸润性乳腺癌和胃癌样本,两种试剂检测结果均为HER-2基因扩增阳性的样本数为122例;本发明HER-2基因扩增试剂盒检测为HER-2阳性,而对照试剂检测为不确定的样本数为1例;本发明HER-2基因扩增试剂盒检测为HER-2阳性,而对照试剂检测为HER-2阴性的样本数为4例;本发明HER-2基因扩增试剂盒检测为不确定,而对照试剂检测为HER-2阳性的样本数为0例;本发明HER-2基因扩增试剂盒与对照试剂同时检测为HER-2不确定的样本数为1例;本发明HER-2基因扩增试剂盒检测为不确定,而对照试剂检测为HER-2阴性的样本数为0例;本发明HER-2基因扩增检测试剂盒检测为HER-2阴性,而对照试剂检测为HER-2阳性的样本数为2例;本发明HER-2基因扩增检测试剂盒检测为HER-2阴性,而对照试剂检测为不确定的样本数为0例;两种方法检测结果均为HER-2阴性的样本数为265例(表4)。

    表5 本发明试剂和对照试剂对乳腺癌和胃癌临床样本的检测结果对比情况

    根据表5所列检测数据,两种试剂对395例乳腺癌和胃癌临床肿瘤病理组织样本的检测结果的符合率为:

    ①两种试剂检测的基因扩增阳性符合率为a/(a+d+g)=98.4%。

    ②两种试剂检测的基因扩增阴性符合率为i/(c+f+i)=98.5%。

    ③两种试剂检测结果的总符合率为(a+e+i)/(a+b+c+d+e+f+g+h+i)=98.2%。

    本发明试剂与对照试剂检测不一致样本的验证结果

    由于试剂灵敏度、肿瘤异质性、不同实验人员结果判读经验和标准等因素的影响,不同试剂对同一例肿瘤病理组织样本的检测结果可能会不一致。在本临床试验中,对于同一例肿瘤病理组织样本用本发明试剂和对照试剂检测结果不一致的7例样本(乳腺癌7例,胃癌0例),选用其它手段验证。本发明试剂与其它验证检测结果一致的为5例,对照试剂与其它验证检测结果一致的为2例(表5),说明本发明试剂与实际结果的符合率更高。

    表6 本发明试剂和对照试剂不一致样本验证结果

    样本编号 本发明试剂 对照试剂 其他验证手段 XH037 - + + XH038 - + - XH050 + - + XH073 + - - XH177 + - + XH213 + ? + XH333 + - +

    注:表中“+”、“-”、“?”分别表示检测结果为阳性、阴性、不确定。

    关 键  词:
    一种 用于 检测 HER 基因 扩增 探针 试剂盒
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