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一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对及其应用.pdf

  • 上传人:南***
  • 文档编号:9148683
  • 上传时间:2021-02-10
  • 格式:PDF
  • 页数:17
  • 大小:2.32MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201310504021.2

    申请日:

    20131023

    公开号:

    CN103525950A

    公开日:

    20140122

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C12Q1/70,C12Q1/68,C12N15/11

    主分类号:

    C12Q1/70,C12Q1/68,C12N15/11

    申请人:

    东南大学

    发明人:

    孟继鸿,余文敏

    地址:

    211189 江苏省南京市玄武区四牌楼2号

    优先权:

    CN201310504021A

    专利代理机构:

    南京苏高专利商标事务所(普通合伙)

    代理人:

    沈振涛

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    内容摘要

    本发明提供的一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对,包括:上游引物序列为:5’-TCGAAATGGGGTTAATGAGGCG-3’;下游引物序列为:5’-CRCCTTCATAATCMGTGGTGG-3’;其中R为A或G,M为A或C。本发明还提供了一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物,包括权利要求1所述的RT-PCR引物对以及肠道病毒通用引物。应用本发明提供的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对,能够实现一次性完成CVA6型与非CVA6型肠道病毒相关基因的扩增,显著提高CVA6型与非CVA6型手足口病的检测效率,敏感性好、特异性高。

    权利要求书

    1.一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对,其特征在于:上游引物序列为:5’-TCGAAATGGGGTTAATGAGGCG-3’;下游引物序列为:5’-CRCCTTCATAATCMGTGGTGG-3’;其中R为A或G,M为A或C。 2.一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物,其特征在于:包括权利要求1所述的RT-PCR引物对以及肠道病毒通用引物。 3.如权利要求2所述的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物,其特征在于:所述肠道病毒通用引物为:引物F序列为:5’-TACTTCGAGAARCCTAGTAWCACC-3’;引物R序列为:5’-ACGGACACCCAAAGTAGTCGGTTC-3’;其中,W为A或T。 4.权利要求1所述的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对在CVA6和非CVA6肠道病毒检测中的应用。

    说明书

    技术领域

    本发明属于病毒核酸检测领域,特别涉及一种用于单管二重一步法鉴别手足口病病 原CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对,还涉及该利用该引物的应用。

    背景技术

    手足口病(hand foot and mouth disease,HFMD)是由肠道病毒引起的急性传染 病,主要发生于3岁以下儿童,临床表现为手、足、口腔等部位的疱疹。2012中国疾病 控制中心公布全国共发生手足口病2198442例,死亡709人。引起手足口病的肠道病毒 有多种,如柯萨奇病毒A组的16、4、6、10、12,柯萨奇病毒B组的2、3、5,埃可病 毒的4、19、30,以及肠道病毒71型(Enterovirus71,EV71)等。在我国,根据以 往的流行病学监视,EV71和CVA16是引起手足口病爆发的主要病原,在不同年份、不同 地点循环反复出现,但2011年9-12月其他肠道病毒构成明显增加。Yang F等对中国不 同地区手足口病进行研究,发现CVA6(柯萨奇病毒A6型)和其他肠道病毒感染有增加 趋势。Lu QB等人发现肠道病毒CVA6和CVA10可能成为中国手足口病新的流行病原。2012 年8-12月江西九江市爆发手足口病,本实验室在九江共收集到704份(每人一份)手 足口病咽拭子标本和200份病人血清,通过RT-PCR检测咽拭子标本,测序证实CVA6感 染512份。我国CVA6引起的手足口病正在逐年增多,病情复杂,而且在我国九江地区 已出现爆发流行。由于其他地区的人群缺少CVA6的抗体,再加上不同地区的人员流动 大,很可能会向其他地区扩散。CVA6已逐渐成为引起手足口病爆发的主要病原之一。

    CVA6感染和其他肠道病毒感染在临床症状上差别较大,CVA6感染患者分布部位广, 均出现手足口和臀部密集的大疱状皮疹,还可伴指甲脱落和指端皮肤表层脱皮,此外呼 吸道症状、消化道症状、肝功能受损较EV71、CVA16型多,但是心血管和神经系统的损 害较少、较轻。早期、快速、简便、准确地鉴别CVA6型和非CVA6型手足口病,对于积 极的临床救治和疫情防控具有重要意义。

    传统的病原学诊断采用细胞培养分离和鉴定病毒的手段,耗时且操作复杂,无法满 足病毒流行期间同时处理大量样本的需要。分子生物学的进展开拓了肠道病毒的快速诊 断技术,特别是PCR技术,由于其具有检测材料用量少、快速、灵敏度高、特异性好等 特点,在病毒感染的诊断中发挥越来越重要的作用。RT-PCR技术已成为手足口病病原体 快速诊断的重要手段,市场上已有EV71、CVA16和肠道病毒(EV)的商业化PCR试剂盒, 但特异性诊断CVA6的PCR试剂盒尚未出现。此外,只检测一种病原的RT-PCR,很容易 造成其它病原体的漏诊;若要同时检测多种病原,则每个检测都要单独进行,要使用多 个PCR管,繁琐费时、试剂消耗大、操作步骤多、容易造成实验失败和PCR污染。如能 建立一种特异性好、灵敏度高的单管二重一步法RT-PCR,鉴别CVA6型和非CVA6型手足 口病,将具有广泛的应用前景。

    发明内容

    发明目的:本发明的目的在于提供一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR 引物。

    本发明的第二目的在于提供上述引物在单管二重一步法检测CVA6和非CVA6肠道病 毒中的应用。

    技术方案:本发明提供的一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对, 包括:

    上游引物序列为:5’-TCGAAATGGGGTTAATGAGGCG-3’;

    下游引物序列为:5’-CRCCTTCATAATCMGTGGTGG-3’;

    其中R为A或G,M为A或C。

    本发明还提供了一种用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物,包括权 利要求1所述的RT-PCR引物对以及肠道病毒通用引物。

    其中,所述肠道病毒通用引物为:

    引物F序列为:5’-TACTTCGAGAARCCTAGTAWCACC-3’;

    引物R序列为:5’-ACGGACACCCAAAGTAGTCGGTTC-3’;

    其中,W为A或T。

    本发明还提供了上述用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对在CVA6和 非CVA6肠道病毒检测中的应用。

    本发明还提供了一种包括权利要求1所述的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的 RT-PCR引物对的试剂盒。

    有益效果:应用本发明提供的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对, 能够实现一次性完成CVA6型与非CVA6型肠道病毒相关基因的扩增,显著提高CVA6型 与非CVA6型手足口病的检测效率,敏感性好、特异性高。

    利用本发明提供的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物,可以对 CVA6感染患者的临床标本扩增出CVA6VP1区域的685bp和肠道病毒5’UTR基因区域的 306bp两条目的片段,而对非CVA6的其它肠道病毒感染患者的临床标本只能扩增出肠道 病毒5’UTR基因区域的306bp一条目的片段,从而能够特异性的一次性鉴别出CVA6和 非CVA6肠道病毒。

    具体而言,本发明相对于现有技术具有以下突出的优势:

    (1)本发明提供的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的RT-PCR引物对完全是人工 设计的简并碱基和序列,能够扩增出来自不同病人、不同标本中CVA6或/和EV,检测灵 敏度高,特异性好;

    (2)本发明提供的用于鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒的双重一步法引物由两对引 物对组成,反应同时在一个PCR管内进行,RNA逆转录和DNA扩增同在一个PCR管完成, 快速简便,且工作量比一次性普通RT-PCR少,减少各种操作失误发生的可能,提高检 测的成功率;可早期有效鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒引起的手足口病;

    (3)利用该引物鉴别CVA6和非CVA6肠道病毒所需耗材和试剂用量显著少于传统 PCR扩增方法,成本低廉;同时仅需采用普通RT-PCR仪,无需昂贵设备,易于推广。

    附图说明

    图1不同引物和模板的一步法的RT-PCR的电泳图。其中,1-5为以CVA6-037为模 板依次采用引物(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R、 (1124)F+(1030)R、(1108)F+(1030)R一步法RT-PCR;6-10为以肠道病毒CVA16型为模 板依次采用引物(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R、 (1124)F+(1030)R、(1108)F+(1030)R一步法RT-PCR;11-15为以肠道病毒EV71型为模 板依次采用引物(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R、 (1124)F+(1030)R、(1108)F+(1030)R一步法RT-PCR。

    图2不同引物与肠道病毒通用引物(EV F+R)的组合两步法以及不同引物一步法的 RT-PCR的电泳图。其中,1为引物(1108)F+(1124)R和EV F+R的组合;2为引物 (1108)F+(1124)R;3为引物(1124)F+(1108)R和EV F+R;4为引物(1124)F+(1108)R;5 为引物(1124)F+(1124)R和EV F+R;6为引物(1124)F+(1124)R。

    图3为单管二重一步法RT-PCR引物的敏感性检验电泳图。其中,1-4分别为以 (1108)F+(1124)R为引物,用浓度依次1、0.1、0.01、0.001TCID50/mL CVA6-037病毒 液检测单管二重一步法RT-PCR引物的敏感性;5-8分别为以(1108)F+(1124)R和EV F+R 为引物,用浓度依次1、0.1、0.01、0.001TCID50/mL CVA6-037病毒液检测单管二重一 步法RT-PCR引物的敏感性。

    图4考察引物(1108)F+(1124)R和EV F+R的不同配比的单管二重一步法电泳图。其 中,1为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.25和0.125,CVA6-037病毒的浓度 为0.001TCID50/mL;2为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.25和0.25,CVA6-037 病毒的浓度为0.001TCID50/mL;3为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.25和0.5, CVA6-037病毒的浓度为0.001TCID50/mL;4为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别 0.125和0.125,CVA6-037病毒的浓度为0.001TCID50/mL;5为(1108)F+(1124)R和EV F+R 的体积分别0.125和0.25,CVA6-037病毒的浓度为0.001TCID50/mL;6为 (1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.125和0.5,CVA6-037病毒的浓度为 0.001TCID50/mL;7为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.25和0.125,CVA6-037 病毒的浓度为0.0001TCID50/mL;8为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.25和0.25, CVA6-037病毒的浓度为0.0001TCID50/mL;9为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别 0.25和0.5,CVA6-037病毒的浓度为0.0001TCID50/mL;10为(1108)F+(1124)R和EV F+R 的体积分别0.125和0.125,CVA6-037病毒的浓度为0.0001TCID50/mL;11为 (1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.125和0.25,CVA6-037病毒的浓度为 0.0001TCID50/mL;12为(1108)F+(1124)R和EV F+R的体积分别0.125和0.5,CVA6-037 病毒的浓度为0.0001TCID50/mL;

    图5单管二重一步法不同退火时间的电泳图。其中,1为54℃;2为56℃;3为58℃; 4为60℃。

    图6为CVA6-037株7种不同浓度的病毒培养上清核酸单管二重一步法的敏感性, 即100、10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001TCID50/mL。1-7依次为浓度为100、10、 1、0.1、0.01、0.001、0.0001TCID50/mL的CVA6-037病毒培养上清。

    图7为鉴别CVA6和非CVA6型肠道病毒单管二重一步法RT-PCR检测手足口病患者 的临床咽拭子标本的扩增结果。其中,5、6、8、10、11为CVA6病毒感染;1、2、4为 其他肠道病毒感染;3、7、9为阴性标本。

    具体实施方式

    以下实施有利于用于说明本发明,但不用来限制本发明的保护范围。

    病毒株来源:本发明涉及到的毒株EV71-1001、EV71-1002、CA16-1001、CVA6-037、 CVA6-039、CA16-1004均来自南京市儿童医院感染科手足口病患儿和江西九江市第三人 民医院急传科手足口病患儿临床标本中分离得到,并经间接免疫荧光检测、EV71和CVA16 荧光定量检测核酸等方法鉴定。

    咽拭子标本的准备方法如下:

    采集发病一周内的患儿咽拭子标本,用专用采样棉签时,在咽后壁和两侧扁桃体部 位适度拭抹后将棉签装入2mL病毒保存液中,充分震荡混匀后取100μL悬液,采用 QIAamp Viral RNA Mini Kit(QIAGEN)提取病毒RNA。

    病毒液标本的采集方法如下:

    将EV71、CVA16和CVA6病毒液接种至单层人恶性胚胎横纹肌瘤RD细胞上,36℃、 5%vt CO2培养,逐日观察细胞病变效应(CPE),当CPE达80%以上后收获病毒,冻融三次 后12000rpm离心后取140μL上清,采用QIAamp Viral RNA Mini Kit(QIAGEN)提取病 毒RNA,其中EV71-1001、EV71-1002、CA16-1001、CVA6-037、CVA6-039、CA16-1004 通过微量细胞培养法计算病毒滴度,使用DMEM培养基将病毒进行梯度稀释,得到不同 体积的病毒液用于单对引物RT-PCR和单管二重一步法RT-PCR敏感性检测。

    RT-PCR扩增产物的电泳鉴定方法如下:

    取RT-PCR扩增产物5μL,加1μL溴酚蓝上样缓冲液,混匀,点样于20g/L琼脂糖 凝胶(含0.5μL/mL溴化乙锭),以100bpDNA分子量Marker作为标准分子参照,在5V/cm 的电场强度下于1倍的TAE电泳缓冲液电泳40min,凝胶成像系统紫外线下观察结果并 拍照。

    肠道病毒通用引物(UTR通用引物)为:

    引物F:5’-TACTTCGAGAARCCTAGTAWCACC-3’;SEQ ID No:3;

    引物R:5’-ACGGACACCCAAAGTAGTCGGTTC-3’;SEQ ID No:4;

    其中R为A或G,W为A或T。

    实施例1引物的设计和筛选

    为获得特异性CVA6引物,从Genbank下载了肠道病毒所有67个血清型的216个基 因序列,用DNAMAN软件进行序列比对,依据所有CVA6病毒VP1基因保守序列设计出以 下特异性引物:

    引物(1108)F:5’-TCGAAATGGGGTTAATGAGGCG-3’ 22bp;SEQ ID No:1;

    引物(1108)R:5’-GTGGTTATGCTTGCACGRTCGG-3’ 22bp;SEQ ID No:5;

    引物(1124)F:5’-TGCRGGRYTGGTAGGAGTTGTG-3’ 22bp;SEQ ID No:6;

    引物(1124)R:5’-CRCCTTCATAATCMGTGGTGG-3’ 21bp;SEQ ID No:2;

    引物(1030)F:5’-TTGGCCCATAGATGTGATGGGC-3’ 22bp;SEQ ID No:7;

    引物(1030)R:5’-TGKCCAARYTTACCAYAWGTTC-3’ 22bp;SEQ ID No:8;

    引物(1029)F:5’-TCAGTGATAGCACAACGCCCGG-3’ 22bp;SEQ ID No:9;

    引物(1029)R:5’-RTTGRGCRGTRGTKGARGAMACC-3’ 23bp;SEQ ID No:10;

    其中M为A或C,R为A或G,W为A或T,Y为C或T。

    通过肠道病毒通用引物不同组合进行CVA6病毒一步法RT-PCR,通过CVA6特异性引 物不同组合进行CVA6病毒RT-PCR,筛选出扩增效率高的引物(1108)F+(1124)R、 (1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R、(1124)F+(1030)R、(1108)F+(1030)R。

    再用引物(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R、(1124)F+(1030)R、 (1108)F+(1030)R分别以肠道病毒EV71和CVA16病毒的RNA为模板(见图1),筛选出 对CVA6特异性好的(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R。

    再用三对非常特异性引物(1108)F+(1124)R、(1124)F+(1108)R、(1124)F+(1124)R 与肠道病毒通用引物(F+R)配对进行一步法RT-PCR,筛选出一对扩增效率高、特异性 好的引物CVA6 (1108)F+(1124)R(见图2)。

    再用浓度依次为1、0.1、0.01、0.001 TCID50/mL 的CVA6-JJ037检测CVA6 (1108)F+(1124)R引物的RT-PCR的敏感性(见图3)。

    实施例2单管二重一步法RT-PCR扩增条件的考察

    本发明进行单管二重一步法RT-PCR扩增时,采用QIAamp Viral RNA Mini Kit (QIAGEN)提取病毒RNA,用One-Step RT-PCR Kit (QIAGEN)扩增,扩增体系如下:

    1.两对引物对的体积比的考察

    采用0.01、0.001TCID50/mL CVA6-037检测的核酸作为模板,引物稀释浓度均为 10μmol/L,考察两对引物不同体积配比(见表1),确定两对引物的最佳体积(见图4)。

    表1不同的引物体积配比

    2.退火温度的考察

    然后用1TCID50/mL CVA6-037检测,分别采用54℃、56℃、58℃和60℃退火温度, 考察最适合两对引物扩增的退火温度(见图5),最后确定反应体系和扩增的退火温度为 56℃,扩增出的目的片段特异性好,敏感度高。

    综上所述,本发明单管二重一步法RT-PCR扩增最佳条件为:

    (1)引物CVA6(1108)F+(1124)R和肠道病毒通用引物浓度均为10μmol/L,引物 CVA6(1108)F+(1124)R的最佳体积为0.25μL,肠道病毒通用引物的最佳体积为0.5 μL;

    (2)扩增的反应条件为:50℃逆转录45min,95℃变性15min,进入循环:94℃变 性30s,56℃退火30s,72℃延伸1min,共50个循环,末次循环后72℃延伸10min。

    3.检测限考察

    利用上述最佳条件,考察检测限。

    用100、10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001TCID50/mL CVA6-037培养上清检测上述 候选二重引物RT-PCR的敏感性,确定选用本发明的二重引物CVA6(1108)F+(1124)R(见 图6)。

    结果表明本发明方法对CVA6的最低检测限为0.0001TCID50/mL,对非CVA6的最低检 测限为0.0001TCID50/mL;同时对所有的CVA6毒株均能扩增出306bp与685pb两条目的 条带,而对非CVA6毒株均扩增出一条306bp目的条带。

    实施例3临床应用

    使用本发明的方法检测704份来源于手足口病患者的咽拭子标本,标本都采集自发 病一周内的患儿咽拭子标本。

    其中,582份咽拭子标本经九江市第三人民医院用实时荧光定量PCR检测EV71和 CVA16,结果有70份标本CVA16阳性(12%),29份标本EV71阳性(5%)。

    利用实施例2确定的RT-PCR单管二重一步法条件鉴别CVA6和非CVA6型肠道病毒 (部分结果见图7),检测704份标本,CVA6阳性标本512份,非CVA6标本有192份。

    从512份CVA6阳性PCR产物中随机选取92份对VP1基因测序,结果表明92份均 为CVA6。

    随机抽出25份非CVA6阳性标本通过测序,并获得结果为:9份CA16、8份EV71、 3份CA10、2份Echo-6、2份Echo-9和1份CB4。

    以上结果表明本发明方法的特异性达100%。

    结合上述敏感性试验结果,本发明具有敏感性高、特异性好、操作简便、节省成本 和时间,只需要普通的PCR仪就可以操作等明显优势。

    关 键  词:
    一种 用于 鉴别 CVA6 肠道病毒 RT PCR 引物 及其 应用
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