專利名稱::用于乳腺癌預后的基因及其應用的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及乳腺癌的預后,尤其涉及一組用于乳腺癌預后的基因及其應用。
背景技術:
:乳腺癌(mammarycarcinoma)是女性最主要的惡性腫瘤,全國乳腺癌發(fā)病率以每年3%的比率遞增,成為發(fā)病率增長最快的腫瘤。滬、京、津及沿海地區(qū)是我國乳腺癌的高發(fā)地區(qū)。以上海為例,過去30年間,上海乳腺癌發(fā)病率從17.7/10萬上升至61/10萬,列各類女性腫瘤發(fā)病的首位,即每6名女性癌癥患者中就有一位是乳腺癌。僅上海市腫瘤醫(yī)院的乳腺癌手術量,已從過去每一年不足70例,猛增至今年的每個月差不多120例。乳腺癌術后經(jīng)系統(tǒng)的化療或放療或內分泌治療等療法,可以獲得臨床緩解。有些患者在治療后可以恢復正常生活及工作,但有些患者術后一段時間甚至若干年后,又出現(xiàn)腫瘤復發(fā)或轉移,其中一部分經(jīng)再次手術及化療,又可帶瘤生存很長時間,而另一部分則可能死于腫瘤。因此,根據(jù)個體差異來選擇合適的治療乳腺癌的方法并有效地預防其復發(fā),是乳腺癌治療中待解決的最重要問題之一。由于乳腺癌的直接病因到現(xiàn)在仍未明了,引起乳腺癌復發(fā)的直接原因也不清楚,因此防止乳腺癌復發(fā)存在一定的困難,也就是說,人們不知道它是怎么引起的復發(fā),也就無法防止其發(fā)生復發(fā)或阻斷其復發(fā)的某一環(huán)節(jié)。盡管如此,通過各種研究手段和臨床證明,人們還是發(fā)現(xiàn)了一些與乳腺癌預后相關的因子,如ER和HER-2。ER檢測已成為患者內分泌治療選擇與否的重要條件,而HER-2檢測更成為是否選用赫賽汀單抗治療復發(fā)轉移性乳腺癌的必要條件。經(jīng)典預后和個體化治療指標是患者年齡、腫瘤大小、組織學分級、組織學類型、腋淋巴結和激素受體狀況等"傳統(tǒng)指標",但乳腺癌是一個具有極大異質性的復雜的系統(tǒng)性疾病,即使是上述指標完全相同的患者,其預后也可能顯著不同。顯然目前使用的臨床、病理學指標仍無法準確預測乳腺癌患者復雜的預后情況,因而需要尋找更多與乳腺癌預后相關的因子。目前,臨床上對乳腺癌患者進行預后的判斷依據(jù)主要是根據(jù)免疫組化、酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)等技術的結果,但對乳腺癌患者進行預后的指標往往不止一個,需要進行很多次實驗,費時費力,而且仍無法準確預測乳腺癌患者復雜的預后情況。由于腫瘤的發(fā)生和進展是在全基因組水平發(fā)生的多基因相關的疾病,利用基因芯片對乳腺癌相關基因表達模式可以再分類(分子分型)、疾病預后、預測對治療的反應以及尋找治療的較佳耙點及對應藥物。利用基因芯片技術,國外對乳腺癌預后基因的篩選進行了很多的研究和產(chǎn)品開發(fā)。例如,比利時的Lacroix等在2002年制備了含250個乳腺癌分型相關基因的低密度表達譜芯片,并申請了專利;2002年Merck公司首先應用基因芯片技術建立包含70個基因的能準確進行乳腺癌患者預后的基因表達譜MammaPrint,該基因芯片在2007年2月獲得美國FDA的批準;幾乎同時荷蘭另一研究組開發(fā)出包含76個基因的預測患者預后"Rotterdamsignature"。上述研究綜述均基于歐洲和美國若干研究機構和醫(yī)藥公司對乳腺癌患者的大型實驗和臨床檢驗的權威研究報告。因各國地理環(huán)境、生活習慣的不同,乳腺癌的發(fā)病率有很大差異。鑒于我國乳腺癌發(fā)病的特點,以及人類種族之間存在差異的可能性,國外已有的基因表達譜數(shù)據(jù)在我國乳腺癌患者中的表達情況以及其與預后、個體化治療的關系是否與國外報道一致尚需驗證。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題之一是提供一組用于乳腺癌預后的基因,能對中國人群的乳腺癌患者在手術后5年內復發(fā)和不復發(fā)的情況進行預后和分類,以便及時地進行干預,有效指導臨床治療。本發(fā)明要解決的技術問題之二是提供一種用于乳腺癌預后的基因芯片。本發(fā)明要解決的技術問題之三是提供一種用于乳腺癌預后的試劑盒。本發(fā)明要解決的技術問題之四是提供本發(fā)明用于乳腺癌預后的基因的應用。為了解決上述技術問題,本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn)在本發(fā)明的一個方面,提供了一組用于乳腺癌預后的基因,至少包括SEQIDNo.1SEQIDNo.23所示核苷酸序列中的一個或兩個以上基因。較佳地,所述用于乳腺癌預后的基因,至少包括SEQIDNo.1SEQIDNo.23所示核苷酸序列中兩個以上基因。更佳地,所述用于乳腺癌預后的基因,包括SEQIDNo.1SEQIDNo.23所示核苷酸序列的基因。在本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于乳腺癌預后的基因芯片,包括固相載體和探針,所述探針與待測SEQIDNo.1SEQIDNo.23所示基因序列和/或其互補序列進行雜交。較佳地,所述探針包括下列核苷酸序列之一(1)SEQIDNo.24SEQIDNo.47所示序列;(2)SEQIDNo.24SEQIDNo.47所示序列中每條序列的互補鏈;(3)與SEQIDNo.24SEQIDNo,47所示的序列中每條序列有至少70%同源性的序列。更佳地,所述探針包括SEQIDNo.24SEQIDNo.47所示序列。在本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于乳腺癌預后的試劑盒,包含與SEQIDNo.1SEQIDNo.23中至少一個基因序列進行雜交的探針。在本發(fā)明的另一方面,還提供了本發(fā)明的一組基因在乳腺癌預后中的應用,它是通過檢測SEQIDNo.1SEQIDNo.23所示序列的基因的表達變化,對乳腺癌患者術后復發(fā)與不復發(fā)進行分類。所述檢測基因的表達變化采用包括基因芯片的方法。本發(fā)明用于乳腺癌預后的基因,通過分子雜交手段,對乳腺癌組織樣本中該些基因的表達改變狀況進行檢測,從而對中國人群的乳腺癌患者在手術后5年內復發(fā)和不復發(fā)的情況進行準確預后和分類,有效及時地指導臨床用藥。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明通過訓練組篩選出的23個基因的聚類分析圖;圖2是本發(fā)明驗證組的聚類分析圖。具體實施例方式實施例l樣本的選擇和分組所用乳腺癌組織樣本取自2002年4月至2004年12月復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院乳腺科收治的乳腺癌患者。其中髓樣癌2例,粘液腺癌2例,浸潤性小葉癌3例,余均為浸潤性導管癌。將病例分為兩組一組為訓練組,共有65例,用于篩選可預后乳腺癌患者復發(fā)轉移的基因表達譜。另一組為驗證組,共有39例,用于驗證基因表達譜的預后效果。隨訪62.5個月,訓練組有29例出現(xiàn)復發(fā)或轉移,驗證組有17例出現(xiàn)復發(fā)或轉移。每一病例取原發(fā)癌組織,并經(jīng)病理組織學證實癌細胞達50%以上。實施例2基因表達譜實驗(1)寡核苷酸探針的設計與合成選取了248個可能與乳腺癌預后相關的基因,使用ArrayDesigner4.1軟件對這些基因進行探針設計,探針主要位于3'端。合成時需用氨基修飾。(2)芯片的制作合成的探針用滅菌的MiliQ水配成100一的濃度,點樣前用200mM、pH7.4的含0.02%SDS的PB溶液稀釋成25pmol/|il,分別排列到384孔板中?;靹蚝?500rpm離心5min。將稀釋好的探針點于玻璃基片之上,UV固定2min。37。C放置在濕盒中過夜,放于干燥處備用。(3)乳腺癌樣本總RNA抽提1)每lOOmg組織樣本加入lmLTrizol,采用電動勻漿器充分打碎組織塊。2)加入約l/5體積的氯仿,上下顛倒充分混勻1分鐘左右,室溫下靜置5分鐘。3)4°C,12,OOOrpm離心15分鐘后小心取出上清液,將上清液轉入新的1.5ml離心管,加入等體積的異丙醇,輕輕顛倒混勻,室溫靜置5分鐘(15mL離心管用7,500rpm離心20分鐘)。4)4°C,12,000rpm離心IO分鐘后,去上清,向沉淀中加入2/5體積的70%乙醇,4°C,12,OOOrpm離心洗滌沉淀15分鐘(15ml離心管用7,500rpm離心20分鐘)。5)去上清,沉淀室溫晾干后加入適量無RNA酶的水充分溶解沉淀,測定0026。和0D2柳值。6)跑RNA電泳,看有無降解,并且28S的亮度要在18S兩倍以上。(4)總RNA的純化如果總RNA的純度不高,會影響探針的標記效率和芯片雜交結果,因此使用QIAGENRNeasyMiniKit純化總RNA。(5)熒光標記cRNA合成采用低RNA投入線性擴增試劑盒(Agilent)進行,方法參照試劑盒說明書。(6)熒光標記cRNA探針濃度及插入率計算癌組織用Cy3熒光標記,在552nm處測吸光值Abs,再用Abs值除以0.15計算濃度;正常組織用Cy5熒光標記,在650nm處測吸光值Abs,再用Abs值除以0.25計算濃度。(7)芯片雜交1)取出經(jīng)定量的Cy3和Cy5標記的探針,癌Cy3取出80pmo1,正Cy5取出60pmo1,混合后濃縮到4pL。2)濃縮后加入的片斷化試劑,置于94'CPCR儀中保溫15min。同時配制雜交液。3)雜交液的配方如下20XSSC(pH7.0)6)alHumanCot-1DNA5plPolyA80(l嗎/nl)2^12MHEPES1^12.5%SDS2pl無Rnase酶的7JC4^1總體積2(^14)待片斷化反應結束后,加入相同體積的雜交液,混勻后,滴加于5(TC預熱的芯片上,蓋上蓋玻片(50。C預熱)。迅速放入預熱過的雜交盒中,用膠帶封閉,放入溫箱中,5(TC雜交過夜。5)芯片洗滌分別用溶液i、n、ni進行洗滌。洗液配方見表l。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>雜交結束后,用鑷子取出片子,浸入洗液中按照上述順序依次洗滌,上下抽動片子數(shù)次。最后用DEPC水,洗滌12min,1500rpm離心5min,之后用GenePix4000B芯片掃描儀進行掃描。(8)數(shù)據(jù)處理經(jīng)GenePix4000B芯片掃描儀進行掃描,每個探針作為獨立的基因進行處理,選用R軟件包中的marray軟件對數(shù)據(jù)進行標準化,SAM軟件進行數(shù)據(jù)的篩查,選用Cluster3.0軟件進行樣本的層次聚類分析。在聚類之前,利用SAM軟件,每個基因的表達水平在癌患病人和正常組織樣本中相差2倍以上的被篩查出來,基因表達比值經(jīng)對數(shù)(log2)轉化后,對復發(fā)、轉移組與無復發(fā)、轉移組的基因表達值進行獨立樣本t檢驗,依據(jù)p值從小到大排序,選擇P〈0.05的基因。(9)結果基于特異性標志基因組成的基因表達譜對訓練組65例乳腺癌患者進行篩查,篩選出23個基因(SEQIDNo.1SEQIDNo.23),該23個基因名稱見表2,針對該23個基因設計的探針為SEQIDNo.24SEQIDNo.47所示序列(見表3或序列表),該23個基因的聚類分析結果如圖l所示。在圖1中,最上方是聚類樹狀圖,可以看出復發(fā)、轉移的樣本和無復發(fā)、轉移的樣本各自聚成一類,說明這23個基因可以很好地把乳腺癌術后復發(fā)和不復發(fā)樣本區(qū)分開,聚類樹狀圖下面是樣本編號,右列是本發(fā)明探針所針對的該23個差異基因的名稱,其中,PGR、PR-1是針對PGR基因的兩條探針,再下面是表達圖譜,紅色表示基因上調(相對于該基因的平均數(shù)),綠色表示下調,黑色表示未變化,灰色表示數(shù)據(jù)缺失。由圖1可知,訓練組中,復發(fā)、轉移的29個患者中有24個被準確分類(正確率為82.76%)。圖2為驗證組的聚類分析圖,該圖的分析結果表明,在驗證組的39例患者中,復發(fā)、轉移的17個患者中有14個被準確分類(正確率為82.35%),該驗證結果說明本發(fā)明的23個基因能對中國人群的乳腺癌患者術后復發(fā)情況作出較為準確的預測。表2<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>序歹i」表<110〉上海華冠生物芯片有限公司〈120〉用于乳腺癌預后的基因及其應用<130〉NP-07-11767<160〉47<170〉Patentlnversion3.3<210〉1〈211〉2731<212〉腿<213〉Homosapiens<400〉1<sequence>complexsequenceseeoriginaldocumentpage11</sequence>tgtggccaggggtgctcctgtgctcaccctctcttggtgcatttttttggaagaataaaa2700ttgcctctctcttaaaaaaaaaaaaaaaaaa2731〈210〉2<211〉1722〈212〉DNA〈213〉Homosapiens〈400〉2gggattttcattactcg肌gagg3ttgtttttgt犯cgcctcttggtgtattttcaacgccfitctttgtggcttccgctcactgtcttgcaactaagtgtctgg犯aaaaatctaccccgaggtgctggccgcccgacgagaaagccgggctgccaccgagcgcgcacgccctgC3ag3tcg鄧gacctactccgaacactgcccccctgccgcgccccgtgctcaaaccttccgctgccaggccgttgagtgatccagccagcatatatatctgCt鄉(xiāng)犯8Lgccctcctccgggtggc咖gtttttaatttacctgttctgagattttaagtccactgcattttttcccctcgtgcacctggggacctgctccgggggccc犯鄉(xiāng)gggcgtatgcggggcgccctctccaggctgctgcatgcgcccaggctgcacggcc3g3g3CtCCCccc犯gatct犯ggaccgcacacccccggaagacacatgggtgtacctgccgtggccgcaatggagtacgtgcgtcccccgcctccctccatcta/tttgaagctgcaaagttttcacccttggg柳犯3cttgatttcacggcgccgcgccgatctcatgcgctgccctcgcaggcaccctgctctacctcttggcccc£LCt£l3g3ga£lcggccc卿gtgtgcccccctgacctgcgcggctgcgctggcggggmggtgagcacgatccggcccaatcatctctgcaggcttccctcc犯ttgtgaagcgtggcatttg3Cgggg3cccaacctttaccccaggacggaaaa犯aacagtgtgggctctccggactgaggtgttagacattttctccaccgctggcaaagataaattatttcggtgcccgctcagggcttcccccaccagccctcctgccagaaattttatccctggatggtgttgcctgggctcccagccccctgcctggccgagcctcccccggcctcaacgaaggagcccaccaceLca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