EA010571B1 - Method for diagnosis of non-small cell carcinoma of lung and a kit therefor - Google Patents
Method for diagnosis of non-small cell carcinoma of lung and a kit therefor Download PDFInfo
- Publication number
- EA010571B1 EA010571B1 EA200701894A EA200701894A EA010571B1 EA 010571 B1 EA010571 B1 EA 010571B1 EA 200701894 A EA200701894 A EA 200701894A EA 200701894 A EA200701894 A EA 200701894A EA 010571 B1 EA010571 B1 EA 010571B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gene
- transcription
- t1mp3
- cdna
- primers
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
- C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/158—Expression markers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Oncology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности онкологии, и молекулярной биологии и может быть использовано для ранней диагностики немелкоклеточного рака легких, включая плоскоклеточный рак.The present invention relates to medicine, in particular oncology, and molecular biology and can be used for early diagnosis of non-small cell lung cancer, including squamous cell cancer.
Уровень техникиState of the art
Рак легких остается одной из основных причин смерти онкологических больных в мире. Смертность от рака легких превышает смертность от рака молочной железы, толстой кишки и простаты, вместе взятых (1еша1 А., 8теде1 К., \Уагй Е., Миггау Т., Хи 1., 8т1да1 С., Тйип М.1. 2006. Сапсег зСШзйсз, 2006. СА Сапсег 1. С1ш. 56, 6-30). В России показатели смертности от рака легких у мужчин 68,2 случая на 100 тысяч населения, у женщин - 6,8 случая (Заридзе Д.Г. 2004. Эпидемиология и этиология злокачественных новообразований, стр. 29-85 - в кн. Канцерогенез/под ред. Д.Г. Заридзе. М.: Медицина). Различают два основных вида рака легких (РЛ): мелкоклеточный (МРЛ) и немелкоклеточный (НМРЛ), составляющих 15-20 и 75-80%, соответственно. К НМРЛ относят плоскоклеточный рак легких (ПРЛ), аденокарциному легких (АКЛ) и крупноклеточный рак. Среди разных форм рака легких по частоте встречаемости ПРЛ занимает первое место, АКЛ - второе.Lung cancer remains one of the leading causes of cancer death in the world. Mortality from lung cancer exceeds mortality from cancer of the breast, colon and prostate combined (1esh1 A., 8tede1 K., \ Uagy E., Miggau T., Chi 1., 8t1da1 S., Tyip M.1. 2006 Sapseg zSZzysysz, 2006. SA Sapseg 1. S1sh. 56, 6-30). In Russia, the mortality rate from lung cancer in men is 68.2 cases per 100 thousand of the population, in women - 6.8 cases (Zaridze DG 2004. Epidemiology and etiology of malignant neoplasms, pp. 29-85 - in the book Carcinogenesis / Edited by D.G. Zaridze, Moscow: Medicine). There are two main types of lung cancer (RL): small cell (MRL) and non-small cell (NSCLC), comprising 15-20 and 75-80%, respectively. NSCLC includes squamous cell lung cancer (PRL), lung adenocarcinoma (AKL), and large cell cancer. Among the various forms of lung cancer, in terms of the frequency of occurrence of PRL, it ranks first, and AKL is second.
Диагноз в половине случаев НМРЛ устанавливают на далеко зашедшей стадии опухолевого процесса, что делает малореальным радикальное излечение. Современные методы лечения повышают среднюю пятилетнюю продолжительность жизни больных НМРЛ не более чем на 15%. Этот показатель может быть существенно улучшен только с помощью разработки методов ранней диагностики.The diagnosis in half of the cases of NSCLC is made at a far advanced stage of the tumor process, which makes radical cure unrealistic. Modern treatment methods increase the average five-year life expectancy of patients with NSCLC by no more than 15%. This indicator can be significantly improved only through the development of early diagnostic methods.
Основными методами диагностики рака легких служат инструментальные - рентгеновские и эндоскопические. Используют также анализ мокроты на атипичные клетки, биопсию ткани легких, компьютерную томографию, флуоресцентную фиброскопию. Иммунологические методы диагностики находят пока ограниченное клиническое применение. Практическую значимость имеет определение опухолевых маркеров: СЕА - раково-эмбриональный антиген - онкомаркер рака прямой кишки, но может использоваться в оценке рака легких; Ν8Ε - нейрон-специфическая энолаза - в ряде случаев используют в оценке состояния пациентов с раком легких; тканевой полипептидный антиген (ТРА) - фрагмент цитокератина, более специфичный маркер рака легких. Эти маркеры применяют для контроля лечения, выявления рецидивов, но не для диагностики РЛ на ранней стадии. Для диагностики НМРЛ широко используют маркеры 8СС - антиген плоскоклеточной карциномы и фрагмент цитокератина-19 (СУРКА 21.1) (Раз1ог А., Мепепйех К., Сгешайез МЛ., Раз1ог V., Ь1ор1з К., Ахпаг 1. 1997. Эхадпозйс уа1ие о£ 8СС, СЕА апй СУРКА 21.1 ш 1ипд сапсег: а Вауез1ап апа1уз1з. Еиг Кезри 1. 10, 603-609; Виссйеп С., ТогсЫо Р., Ретдпо Ό. 2003. Сйшса1 Ес.|щуа1епсе о£ Т\со СуЮкегайп Магкегз ш №п-зта11 Се11 йппд Сапсег. А 81ийу о£ Т1ззие Ро1урерййе Апйдеп апй Су1окега1ш 19 РгадшеШз. Сйез1. 124, 622-632), но они также малопригодны для ранней диагностики РЛ.The main methods for diagnosing lung cancer are instrumental - x-ray and endoscopic. Sputum analysis for atypical cells, lung tissue biopsy, computed tomography, and fluorescence fibroscopy are also used. Immunological diagnostic methods have so far limited clinical use. The definition of tumor markers is of practical importance: CEA - cancer-embryonic antigen - tumor marker of colon cancer, but can be used in the evaluation of lung cancer; Ν8Ε - neuron-specific enolase - in some cases used in assessing the status of patients with lung cancer; tissue polypeptide antigen (TPA) is a fragment of cytokeratin, a more specific marker of lung cancer. These markers are used to control treatment, to identify relapses, but not to diagnose early stage RL. For the diagnosis of NSCLC, 8CC markers are widely used - squamous cell carcinoma antigen and a fragment of cytokeratin-19 (MURDLE 21.1) (Razlog A., Mepepyekh K., Sheshayez ML., Razlog V., Lloporz K., Ahpag 1. 1997. Ehadpozys aa1ie o £ £ 8CC, CEA apy SURGUE 21.1 w 1ipd sapseg: a Vauez1ap apauz1z.Eig Kezri 1. 10, 603-609; Wissyep S., TogsYo R., Retppo Ό. 2003. Syssa1 Es. | Schuepse o Т T \ s Suyukegaig Magk No. 11 Se11 yppd Sapseg. And 81iu o Т Tzzie Po1urerye Apdep apy Su1okega Р 19 Rgadshez Sziez1. 124, 622-632), but they are also unsuitable for the early diagnosis of RL.
Диагностическими признаками злокачественной трансформации клеток могут служить также изменения генома в опухолевых клетках - точечные мутации в кодирующих и регуляторных участках генов, микросателлитная нестабильность, аллельные потери, изменение уровня транскрипции или трансляции генов, метилирование промоторных участков гена и др. В отличие от белковых, молекулярно-генетические маркеры обладают значительно большей чувствительностью. Рак легких сопровождается изменением функциональной активности многих генов. В числе перспективных потенциальных маркерных генов, вовлеченных в канцерогенез разных форм НМРЛ, рассматривают ген Т1МР3 (Кейипеп Е., АпШ1а 8., 8еррапеп 1.К., Када1ашеп А., Ейдгеп Н., Ьшйзйош I., 8а1оуаага К., Мззеп А.М., 8а1о 1., Майзоп К., Но11теп 1., Кпиий1а 8., \У|ктап Н. 2004. Э|ПсгепЦа11у ехргеззей депез ш поп-зта11 се11 1ипд сапсег: ехргеззюп ргоГШпд о£ сапсег-гекИей депез т зцпатопз се11 1ипд сапсег. Сапсег Сепе1. СуЮдепек 149, 98-106; Эаттапп К., 81гипшкоуа М., 8сйадйагзигепдт и., Каз1ейег М., Раргйх М., Найепйогз! и.Е., НоГтапп Н.8., 8йЬег К.Е., Вигйасй 8., Напзеп С. 2005. СрС 1з1апй те1йу1айоп апй ехргеззюп оГ 1итопг-аззос1а1ей депез ш 1ипд сагстота. Еиг. 1. Сапсег. 41, 1223-1236).Diagnostic signs of malignant transformation of cells can also be changes in the genome in tumor cells — point mutations in the coding and regulatory regions of genes, microsatellite instability, allelic losses, changes in the level of transcription or translation of genes, methylation of promoter regions of the gene, etc. In contrast to protein, molecular genetic markers are significantly more sensitive. Lung cancer is accompanied by a change in the functional activity of many genes. Among the promising potential marker genes involved in the carcinogenesis of various forms of NSCLC, the T1MP3 gene is considered (Keiipep E., ApS1a 8., 8erpep 1.K., Kada1ashep A., Eidgep N., Lzhyos I., 8a1ouaaga K., Mzzep A .M., 8a1o 1., Mayzop K., No11tep 1., Kpiiy1a 8., \ U | ktap N. 2004. E | Pseptsa11u exprzepsez dep pop popsta11 se11 1ipd sapseg: exprzzzup rgoGShpd o £ sapseg-gekIey depes t ztspatopz se11 1 sapseg sapseg. Sepe1. SuYudepek 149, 98-106; Eattapp K., 81gipshkoua M., 8syadyagzigeptd I., Kaz1eyeg M., Rargykh M., Nayepyogz! I.E., Nogtapp H. 8., 8 .E., Vigyasy 8., Napzep S. 2005. CpS 1z1apy te 1yuyayp apy exprzzyup oG 1itopg-azzos1a1 depoz sh 1ipd sagstota. Eig. 1. Sapseg. 41, 1223-1236).
Тканевый ингибитор металлопротеиназы 3 - Т1МР3 - участвует в межклеточных взаимодействиях и индукции апоптоза, может подавлять рост многих опухолей, включая НМРЛ, ангиогенез, прорастание и метастазирование (Эгупйа А., Опах Р.Н., №шпапп М., уаи йег Ьаап \У.Н.. Рар С., Эгуийа 8., Мешеске I., Кекоте 1., Nеитаии ^., Ншхтда Т.^., №-штапп М., Кошд ^., Рар Т. 2005. Сепе 1гапзГег оГ йззие 1пЫЬйог о£ те1а11орго1етазез-3 геуегзез 1йе шЫЬйогу еГГес1з о£ ТМ-а1рйа оп Раз-шйисей арор!оз1з т гйеита1о1й аййгШз зупоу1а1 йЬгоЬ1аз!з. 1. 1ттипо1. 174, 6524-6531). Инактивацию гена наблюдали при раках шейки матки, ободочной и прямой кишки, предстательной железы, а также при НМРЛ, включая ПРЛ (Вгаеск1 ^.М., СготЬасй 1., \Уеш А., Кискей 8., Рогхпег М., Э|е1та1ег ^., Китте1е Р., Сгопег К.8., ВохЬегдег Р., Кйсйпег Т., НойепЬегдег ^., Найп Е.С., 1ппд А. 2005. А11ега(1опз т 1йе йззие 1пй1Ьйог о£ те1а11орго1етазе-3 (Т1МР-3) аге Гоипй Ггесщепйу ш йитап со1огес!а1 Штоигз Й1зр1ау1пд еййег Ш1сгоза1е11йе з!аЬййу (М88) ог 1пз1аЬ1Н(у (М81). Сапсег Ьей. 223, 137-42).Tissue inhibitor of metalloproteinase 3 - T1MP3 - is involved in intercellular interactions and the induction of apoptosis, can inhibit the growth of many tumors, including NSCLC, angiogenesis, germination and metastasis (Egupya A., Opach R.N., No. shapp M., yai ya baap .N. Rar S., Eguiyah 8., Mesheske I., Kekote 1., Neitai ^., Nshkhtda T. ^., No-headquarters M., Koshd ^., Rar T. 2005. Cepé 1gapzGeg oG yzie 1pyyog o £ te1a11orgo1tasez-3 geujerz 1e bhjyogu eGGes1z o Т TM-a1rya op Raz-shyisey aor! z1z t gyeita1o1y aygShz zupou1a1 biblaz! z. 1. Gene inactivation was observed in cancers of the cervix, colon and rectum, prostate gland, and also with NSCLC, including PRL (Vgaesk1 ^ .M., Prepotasya 1., \ Uesh A., Kiskey 8., Roghpeg M., E | e1ta1eg ^., Kitte1e R., Sgopeg K.8., Vohegdeg R., Ksypeg T., Neuepiegdeg ^., Naip E.S., 1ppd A. 2005. A11ega (1opp t 1ie yzie 1py1yogo o £ te1a11orgo1etase-3 (T1MP1 -3) age Goipy Ggeschepuyu yitap soges! A1 Stoigz Ylzr1au1pd nyyeg Sh1sgoza1e11ye z! Ayyu (M88) og 1nz1a1N (y (M81). Sapseg Lei. 223, 137-42).
Ген Т1МР3 относят к потенциальным генам-супрессорам опухолевого роста. Потеря активности таких генов происходит в результате точечных мутаций, аллельных делеций, гомозиготных делеций или гиперметилирования СрС-островков генов, особенно в промоторных областях (Вейпзку 8.А., К1шде Э.М., Эеккег Ι.Ό., 8шйй М.^., Воск1аде Т.1., СШйапй Ρ.Ό., Сго\\'е11 К.Е., Кагр Ό.Ό., 8йй1еу С.А., РюсЫ М.А.The T1MP3 gene is considered a potential tumor suppressor gene. The loss of activity of such genes occurs as a result of point mutations, allelic deletions, homozygous deletions or hypermethylation of CpC islets of genes, especially in the promoter regions (Weipzku 8.A., K1shde E.M., Eekkeg Ι.Ό., 8shy M. ^. , Vosk1ade T.1., Szhyapy Ρ.Ό., Sgo \\ 'e11 K.E., Kagr Ό.Ό., 8y1eu S.A., Ryusy M.A.
- 1 010571- 1 010571
2005. Сепе ргото!ег те!йу1айоп ίη р1азта апб зриШт шсгеазез \νί11ι 1ипд сапсег пзк. С1т. Сапсег Кез. 11, 6505-6511). Для гена Т1МР3 с использованием, в основном, методов иммуногистохимического окрашивания и иммуноблоттинга выявлено изменение количества соответствующего белка при НМРЛ (Кейипеп е! а1., 2004, зирга). Следует отметить, что транскрипционная активность этого гена в норме и опухолях остается малоизученной, хотя с диагностической точки зрения существенную роль при выборе кандидата на роль диагностического маркера играет высокая стабильность образующегося транскрипта.2005. Sepa rgoto! E te! Yu1ayop ίη p1azta apb zhSt shsgeazez \ νί11ι 1ipd sapseg pzk. C1t. Sapseg Kez. 11, 6505-6511). For the T1MP3 gene, using mainly immunohistochemical staining and immunoblotting methods, a change in the amount of the corresponding protein was detected in NSCLC (Keiipep e! A1., 2004, zirga). It should be noted that the transcriptional activity of this gene in normal tumors remains poorly understood, although from a diagnostic point of view, the high stability of the resulting transcript plays a significant role in choosing a candidate for the role of a diagnostic marker.
Потеря транскрипционной активности при НМРЛ показана для нескольких генов. В работе (ТегаисП К., 8Ытаба 1., Иека^а Ν., Уао1 Т., Магиуата Μ., РизЫк1 8. 2006. Сапсег-аззоаа1еб 1озз оГ ТАК8Н депе ехргеззюп ш Ыитап рптагу 1ипд сапсег. 1. Сапсег Кез. Сйп. Опсо1. 132, 28-34) выявлено уменьшение транскрипции гена ТАК8Н, одного из генов, связанных со старением клеток, в опухолевых клеточных линиях и образцах НМРЛ по сравнению с нормой. На основе полученных результатов авторы выдвинули предположение о возможном использовании этого гена в качестве биомаркера для диагностики НМРЛ. Однако в данной работе проведен анализ только 8 образцов ПРЛ, наиболее распространенной формы РЛ. Данный аналог наиболее близок по технической сущности заявленному изобретению и принят за прототип.Loss of transcriptional activity in NSCLC is indicated for several genes. In the work (TegaisP K., 8 Ytaba 1., Ieka ^ a Ν., Uao1 T., Magiuata Μ., RizKi1 8. 2006. Sapseg-azzoaaeb 1ozz oG TAK8N depez exezzyup sh Yitap rptagu 1ipd sazeg. 1. Sapsez Kez. Opso1. 132, 28-34) revealed a decrease in transcription of the TAK8H gene, one of the genes associated with cell aging, in tumor cell lines and NSCLC samples compared to the norm. Based on the results, the authors suggested that this gene could be used as a biomarker for the diagnosis of NSCLC. However, in this work, only 8 samples of PRL, the most common form of radar, were analyzed. This analogue is closest in technical essence to the claimed invention and adopted as a prototype.
Из изложенного ясно, что в данной области существует настоятельная потребность в поиске нового диагностического маркера НМРЛ, позволяющего достоверно и уже на самых ранних этапах диагностировать заболевание, и в разработке на его основе простого, чувствительного, надежного, применимого в условиях клинических или поликлинических медицинских учреждений способа диагностики немелкоклеточного рака легких.From the foregoing, it is clear that in this area there is an urgent need to search for a new diagnostic marker for NSCLC, which can reliably and from the very early stages diagnose the disease, and to develop a simple, sensitive, reliable method applicable to it in clinical or outpatient medical institutions for the diagnosis of non-small cell lung cancer.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Данное изобретение стало возможным в результате проведенного авторами сравнительного анализа уровня транскрипции гена Т1МР3 в опухолевых тканях легких различного типа и на разных этапах их злокачественного перерождения и неожиданного открытия того факта, что уже ранние стадии развития злокачественной трансформации сопровождаются значительным снижением уровня транскрипции гена Т1МР3.This invention was made possible by the authors of a comparative analysis of the level of transcription of the T1MP3 gene in tumor tissues of the lungs of various types and at different stages of their malignant transformation and the unexpected discovery of the fact that already the early stages of development of malignant transformation are accompanied by a significant decrease in the level of transcription of the T1MP3 gene.
Настоящее изобретение в своем первом аспекте относится к новому маркеру для диагностики немелкоклеточного рака легких, который представляет собой уровень транскрипции гена Т1МР3. Сниженный уровень в предположительно пораженной раком ткани человека по сравнению с ее уровнем в здоровой ткани служит диагностическим признаком немелкоклеточного рака легких.The present invention in its first aspect relates to a new marker for the diagnosis of non-small cell lung cancer, which is the level of transcription of the T1MP3 gene. The reduced level in the tissue of human tissue suspected of being cancer compared with its level in healthy tissue is a diagnostic sign of non-small cell lung cancer.
В одном из воплощений рак легких, маркером которого является уровень транскрипции гена Т1МР3, является плоскоклеточным раком легких.In one embodiment, lung cancer, the marker of which is the transcription level of the T1MP3 gene, is squamous cell lung cancer.
В своем следующем аспекте настоящее изобретение относится к применению уровня транскрипции гена Т1МР3 в качестве маркера для диагностики немелкоклеточного рака легких человека.In a further aspect, the present invention relates to the use of a T1MP3 gene transcription level as a marker for the diagnosis of non-small cell lung cancer.
В одном из воплощений рак легких, в отношении которого уровень транскрипции гена Т1МР3 служит в качестве диагностического маркера, является плоскоклеточным раком легких.In one embodiment, lung cancer, for which the transcription level of the T1MP3 gene serves as a diagnostic marker, is squamous cell lung cancer.
Еще в одном аспекте настоящее изобретение относится к способу диагностики немелкоклеточного рака легких. Данный способ включает следующие стадии:In another aspect, the present invention relates to a method for the diagnosis of non-small cell lung cancer. This method includes the following steps:
а) получение исходной пары образцов ткани от пациента, где один из образцов получен из предположительно пораженной раком ткани, а второй получен из прилегающей гистологически нормальной (условно-нормальной) ткани;a) obtaining an initial pair of tissue samples from a patient, where one of the samples was obtained from tissue presumably affected by cancer, and the second was obtained from adjacent histologically normal (conditionally normal) tissue;
б) выделение и очистка препаратов РНК из исходной пары образцов;b) isolation and purification of RNA preparations from the initial pair of samples;
в) синтез одноцепочечной или двуцепочечной кДНК на матрице РНК с использованием олигонуклеотидных праймеров;c) synthesis of single-stranded or double-stranded cDNA on an RNA template using oligonucleotide primers;
г) нормирование концентрации кДНК Т1МР3 по контрольному гену, уровень транскрипции которого постоянен в норме и при раке легких;d) normalization of the concentration of T1MP3 cDNA according to the control gene, the transcription level of which is constant in normal conditions and in lung cancer;
д) проведение количественной или полуколичественной реакции амплификации фрагмента гена Т1МР3 с использованием кДНК, полученной на стадии в), в качестве матрицы и пары геноспецифичных олигонуклеотидных праймеров;e) conducting a quantitative or semi-quantitative amplification reaction of a T1MP3 gene fragment using the cDNA obtained in step c) as a template and a pair of gene-specific oligonucleotide primers;
е) сравнение количества амплифицированного фрагмента ДНК Т1МР3 для образца, полученного из предположительно пораженной раком ткани, с количеством амплифицированного фрагмента ДНК для образца, полученного из нормальной ткани, где указанные количества амплифицированного фрагмента ДНК отражают уровень транскрипции гена Т1МР3, причем уменьшение транскрипции гена Т1МР3 служит диагностическим признаком рака легких.f) comparing the amount of the amplified T1MP3 DNA fragment for the sample obtained from the tissue presumably affected by the cancer with the amount of the amplified DNA fragment for the sample obtained from normal tissue, where the indicated amounts of the amplified DNA fragment reflect the transcription level of the T1MP3 gene, and the decrease in the transcription of the T1MP3 gene is diagnostic a sign of lung cancer.
В одном из воплощений заявленный способ предназначен для диагностики плоскоклеточного рака легких.In one of the embodiments of the claimed method is intended for the diagnosis of squamous cell lung cancer.
В одном из воплощений способа изобретения на стадии в) олигонуклеотидные праймеры, используемые для синтеза одноцепочечной или двуцепочечной кДНК, выбирают из числа олиго(ДГ)-содержащих праймеров, случайных гексамеров или их комбинации, а также геноспецифичных праймеров.In one embodiment of the method of the invention, in step c), the oligonucleotide primers used to synthesize single-stranded or double-stranded cDNA are selected from oligo (DG) -containing primers, random hexamers or a combination thereof, as well as gene-specific primers.
В следующем воплощении способа настоящего изобретения для амплификации кДНК на стадии д) используют олигонуклеотидные праймеры, подобранные таким образом, что они специфически гибридизуются с кДНК даже в присутствии в препарате примеси геномной ДНК.In a further embodiment of the method of the present invention, oligonucleotide primers selected in such a way that they specifically hybridize with cDNA even in the presence of an impurity of genomic DNA are used to amplify the cDNA in step d).
В отдельном предпочтительном воплощении данного изобретения последовательность праймеровIn a separate preferred embodiment of the present invention, the sequence of primers
- 2 010571 представлена 8ЕС ΙΌ N0: 1 и 2.- 2 010571 represented by 8ES ΙΌ N0: 1 and 2.
Еще в одном воплощении способа настоящего изобретения на стадии д) количественная или полуколичественная реакция амплификации фрагмента гена ΤΙΜΡ3 представляет собой полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в реальном времени или стандартную полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР).In yet another embodiment of the method of the present invention, in step e), a quantitative or semi-quantitative amplification reaction of gene fragment # 3 is a real-time polymerase chain reaction (PCR) or a standard reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR).
В одном воплощении заявленного способа на стадии г) в качестве контрольного гена используют ген ΟΑΡΌΗ, кодирующий белок глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу.In one embodiment of the inventive method, in step d), the gene ΟΑΡΌΗ encoding glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase protein is used as a control gene.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является набор праймеров для осуществления полимеразной цепной реакции для определения уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3, имеющих последовательность 8ЕС ΙΌ N0: 1 и 2.Another aspect of the present invention is a set of primers for the implementation of the polymerase chain reaction to determine the level of transcription of the gene ΤΙΜΡ3 having the sequence 8EC ΙΌ N0: 1 and 2.
Перечень фигурList of figures
Далее изобретение будет более подробно раскрыто со ссылкой на отдельные иллюстративные примеры и фигуры, где фиг. 1 показывает результаты подбора условий определения уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 в образцах тканей легких. Электрофоретическое разделение в агарозном геле продуктов ПЦР (размер 279 п.н.), полученных после 27, 30 и 34 циклов, проводили в 1,8% агарозном геле. М - маркер молекулярных масс ДНК (ДНК плазмиды рВК222/А1и1);The invention will now be described in more detail with reference to separate illustrative examples and figures, where FIG. 1 shows the results of the selection of conditions for determining the level of transcription of gene ΤΙΜΡ3 in lung tissue samples. Electrophoretic separation on an agarose gel of PCR products (size 279 bp) obtained after 27, 30 and 34 cycles was carried out on a 1.8% agarose gel. M is a marker of molecular masses of DNA (DNA of plasmid pBK222 / A1i1);
фиг. 2 показывает результаты ОТ-ПЦР-анализа уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 при ПРЛ с центральной локализацией опухоли (после 30 циклов). Номера образцов указаны над дорожками. Т - опухоль, N - условная норма (прилежащие к опухоли ткани). Ν1-Ν3 - норма. Ген ΟΑΡΌΗ (28 циклов ПЦР) использовали как внутренний контроль. Электрофоретическое разделение продуктов ПЦР проводили в 1,8% агарозном геле.FIG. Figure 2 shows the results of an RT-PCR analysis of the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene in PRL with central localization of the tumor (after 30 cycles). Sample numbers are indicated above the tracks. T - tumor, N - conditional norm (tissue adjacent to the tumor). Ν1-Ν3 is the norm. Gene ΟΑΡΌΗ (28 PCR cycles) was used as an internal control. Electrophoretic separation of PCR products was performed on a 1.8% agarose gel.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Данное изобретение обеспечивает новый генетический маркер для диагностики немелкоклеточного рака легких и основанный на определении уровня транскрипции этого маркера простой, надежный способ диагностики НМРЛ на разных стадиях развития злокачественной трансформации, включая начальные. Достоверно обнаруживаемое различие в транскрипции гена ΤΙΜΡ3 в нормальных и опухолевых тканях может быть использовано для обнаружения рака легких.This invention provides a new genetic marker for the diagnosis of non-small cell lung cancer and based on the determination of the level of transcription of this marker, a simple, reliable method for the diagnosis of NSCLC at various stages of the development of malignant transformation, including the initial ones. A reliably detectable difference in transcription of the ΤΙΜΡ3 gene in normal and tumor tissues can be used to detect lung cancer.
Образцы ткани легких для анализаLung tissue samples for analysis
В качестве образцов для проведения анализа могут быть использованы биоптаты, пунктаты, в том числе материал, полученный при бронхоскопии с прямой биопсией (центральный рак легких) и трансторакальной (чрескожной) пункции опухоли (периферический рак).As samples for analysis, biopsy samples, punctate, including material obtained by bronchoscopy with direct biopsy (central lung cancer) and transthoracic (percutaneous) tumor puncture (peripheral cancer), can be used.
Выделение РНК из образцов ткани легкихIsolation of RNA from lung tissue samples
Способы выделения суммарной РНК из образцов ткани млекопитающих хорошо известны специалистам и, как правило, включают следующие стадии: измельчение в жидком азоте образцов опухолевых и нормальных тканей, лизис клеток, выделение РНК и ее очистку, проверку качества РНК электрофорезом в 1% агарозном геле в присутствии красителя бромида этидия или в денатурирующем полиакриламидном геле, а также спектрофотометрическое определение количества РНК. Гомогенизацию кусочков ткани можно проводить вручную, растирая пестиком в керамической ступке, или с помощью механических гомогенизаторов, например 0шш М1хег или М1сго-О18тешЬга1ог и фирмы 8аг1опи5 (Германия). Для выделения РНК могут быть использованы различные протоколы, широко известные специалистам в данной области. В классических методах выделения РНК используют сильные хаотропные агенты, такие как гуанидинхлорид и гуанидинизотиоцианат, растворяющие белки и последовательные экстракции фенолом и хлороформом для денатурации и удаления белков (8атЬгоок 1., Ггйьсй Е.Г., Машайк Т., Мо1еси1аг С1ошпд. А 1аЬога1огу Мапиа1. 2пб Ебйюп еб. 1989, Со1б 8рппу НагЬоиг: С8НЬ Ρ1Ό55). Широко используют также метод с использованием реагента Тпхо1 (СШСО/ЬгГе Тес11по1още5). Для предотвращения разрушения РНК РНКазами могут быть использованы ингибиторы, такие как игибитор ΚΝΑδίη плацентарного или рекомбинантного происхождения или, например, ванадил-рибозидный комплекс - неспецифический ингибитор РНКаз широкого спектра действия.Methods of isolating total RNA from mammalian tissue samples are well known to specialists and, as a rule, include the following stages: grinding of tumor and normal tissue samples in liquid nitrogen, cell lysis, RNA isolation and purification, RNA quality control by electrophoresis in 1% agarose gel in the presence of dye of ethidium bromide or denaturing polyacrylamide gel, as well as spectrophotometric determination of the amount of RNA. Homogenization of tissue pieces can be carried out manually, grinding with a pestle in a ceramic mortar, or with the help of mechanical homogenizers, for example, M1kheg or M1sgo-O18teshba1og and the company Sag1opi5 (Germany). Various protocols can be used to isolate RNA that are well known to those skilled in the art. In classical RNA isolation methods, strong chaotropic agents are used, such as guanidinochloride and guanidinoisothiocyanate, which dissolve proteins and sequential extractions with phenol and chloroform to denature and remove proteins (8th Century 1, Grigy EG, Mashayk T., Molybdenum Sulfur. 2pb Ebayup eb. 1989, Co1b 8rppu Nagobig: C8Hb Ь1Ό55). The method with the use of the reagent Txo1 (CBSCO / LrHe Teslofo5e5) is also widely used. In order to prevent RNA degradation by RNases, inhibitors can be used, such as a ίδίη inhibitor of placental or recombinant origin or, for example, a vanadyl-riboside complex, a non-specific broad-spectrum RNAse inhibitor.
Быстрое и качественное выделение РНК можно проводить с использованием ряда коммерчески доступных наборов (Клоноген, Санкт-Петербург; В№а8у кйь (О|ауеп); 8У То1а1 ΚΝΑ [8о1аНоп 8у§1ет, Бготеуа (США) и т.д.).Rapid and high-quality RNA isolation can be carried out using a number of commercially available kits (Klonogen, St. Petersburg; Vaa8yu ky (O | ayep); 8U To1a1 ΚΝΑ [8o1aNop 8y1et, Bhotua (USA), etc.).
Чтобы исключить работу с агрессивными агентами, ускорить и упростить выделение РНК, применяют различные приборы, например ОшскСепе-810 (ЫГе 8аепсе, Япония). Для экстракции РНК в этом приборе используют 80 мкм пористую мембрану, которая в 12,5 раз тоньше обычно используемого в таких приборах стеклянного фильтра (1000 мкм). Это позволяет уменьшить деградацию РНК и увеличить ее выход.In order to exclude work with aggressive agents, to speed up and simplify the isolation of RNA, various devices are used, for example, OshskSepe-810 (YGe 8aepse, Japan). For the extraction of RNA, this device uses an 80 μm porous membrane, which is 12.5 times thinner than the glass filter commonly used in such devices (1000 μm). This allows you to reduce the degradation of RNA and increase its output.
Реакция обратной транскрипции: синтез кДНК на матрице РНК, выделенной из образцов ткани легких, и ее перевод в двуцепочечную формуReverse transcription reaction: cDNA synthesis on an RNA matrix isolated from lung tissue samples and its conversion into double-stranded form
Процесс обратной транскрипции, в результате которой на РНК-матрице синтезируют одноцепочечную цепь ДНК, при необходимости, с достройкой второй цепи, позволяет от нестабильных молекул РНК перейти к более стабильным молекулам ДНК и амплифицировать с помощью полимеразной цепной реThe reverse transcription process, as a result of which a single-stranded DNA chain is synthesized on an RNA matrix, if necessary, with the completion of the second chain, allows us to switch from unstable RNA molecules to more stable DNA molecules and amplify using polymerase chain re
- 3 010571 акции до количеств, необходимых для детекции. ОТ-ПЦР-амплификация позволяет использовать очень малые количества исходной РНК (на уровне 1 нг), а, следовательно, и количество исследуемой легочной ткани, из которой выделяют РНК.- 3 010571 shares to the quantities required for detection. RT-PCR amplification allows the use of very small amounts of the original RNA (at the level of 1 ng), and, therefore, the amount of the lung tissue under study, from which RNA is isolated.
Реакцию обратной транскрипции можно проводить с использованием ряда коммерчески доступных препаратов обратных транскриптаз, таких как обратная транскриптаза вируса лейкоза мышей Молони (М-МЬУ), вируса миелобластоза птиц (АМУ), Ро\\'сгЗепр1 (точечная мутация М-МЬУ-ЯТ), С. ТНегш Ро1утегаке и др., с помощью которых можно получать продукты амплификации длиною до нескольких тысяч и даже несколько десятков тысяч пар нуклеотидов (т.п.н.). Может быть использована термостабильная ДНК-полимераза Тйеттик 1йетторЫ1и8 (Т1Н). обладающая обратной транскриптазной активностью в присутствии ионов Мп2+.The reverse transcription reaction can be carried out using a number of commercially available reverse transcriptase preparations, such as the reverse transcriptase of Moloni mouse leukemia virus (M-MI), avian myeloblastosis virus (AMU), Po \\ cgZepr1 (point mutation M-MYU-JT), S. TNegsh Ro1utegake et al., With the help of which it is possible to obtain amplification products up to several thousand and even several tens of thousands of nucleotide pairs (kb). Thermostable DNA polymerase Tyttic 1yettor L1i8 (T1H) can be used. possessing reverse transcriptase activity in the presence of Mn 2+ ions .
Для обратной транскрипции могут быть использованы различные праймеры, например:For reverse transcription, various primers can be used, for example:
1) олиго(бТ),-содержащие праймеры, которые связываются с эндогенным полиА-хвостом на 3'конце мРНК (число п обычно равно 12-18, но может достигать и большей величины). Эти праймеры наиболее часто используют для получения полноразмерных кДНК. К олиго(бТ)-последовательности часто добавляют на З'-конце нуклеотиды А, С или С, чтобы заякорить праймер на границу транскрипта и поли-А тракта;1) oligo (bT) - containing primers that bind to the endogenous polyA tail at the 3 'end of the mRNA (the number n is usually 12-18, but can reach a larger value). These primers are most often used to obtain full-size cDNA. Nucleotides A, C, or C are often added to the oligo (bT) sequence at the 3'-end to anchor the primer to the border of the transcript and the poly-A tract;
2) случайные гексануклеотидные праймеры (статистические затравки), которые гибридизуются с РНК в многочисленных участках. При обратной транскрипции с этими праймерами получают короткие кДНК. Случайные гексамеры используют для преодоления трудностей, связанных с прочной вторичной структурой РНК, они более эффективны при обратной транскрипции 5'-областей мРНК;2) random hexanucleotide primers (statistical primers) that hybridize with RNA in numerous sites. When reverse transcription with these primers receive short cDNA. Random hexamers are used to overcome the difficulties associated with the strong secondary structure of RNA, they are more effective in reverse transcription of 5'-regions of mRNA;
3) гексамеры или другие короткие олигонуклеотиды (10-12 нуклеотидов) случайного состава могут быть также использованы в комбинации с олиго(бТ)-содержащими праймерами;3) hexamers or other short oligonucleotides (10-12 nucleotides) of random composition can also be used in combination with oligo (bT) -containing primers;
4) специфические олигонуклеотидные праймеры, которые используют для транскрипции участка мРНК, представляющего интерес для исследования. Эти праймеры успешно применяют для диагностических целей.4) specific oligonucleotide primers that are used to transcribe the mRNA region of interest for the study. These primers are successfully used for diagnostic purposes.
Анализ транскрипции генов можно проводить, используя одноцепочечную или двуцепочечную и амплифицированную кДНК. Для синтеза второй цепи и ее амплификации наиболее часто используют специфичные праймеры. В продаже имеются наборы для синтеза кДНК, основанные на применении различных обратных транскриптаз и различных праймеров для затравки. Для получения кДНК разработан также ЗМАЯТ- метод (8\\'Цс1ипд тесйашкт а! Не 5' епб оГ КИА Гетр1аГек оГ геуегке ГгапкспрГаке), в основе которого лежит свойство обратных транскриптаз добавлять на З'-конец синтезированной первой цепи кДНК несколько нуклеотидных остатков, преимущественно бС. Эта олиго(бС)-последовательность служит местом отжига олигонуклеотидного адаптера, имеющего комплементарную олиго(бС)-последовательность на З'-конце. Обратная транскриптаза воспринимает праймер как продолжение РНК-матрицы и продолжает синтез первой цепи (Зс1ишб1 ^.М., Мие11ег М.\У. 1999. СарЗе1есГ: а ЫдЫу кепкйтуе теГйоб Гог 5' САР-берепбеп! еппсйтеШ оГ Ги11-1епд(Н сЭЫА т РСК-теб1аГеб апа1у818 оГ тКИАк. Ыис1е1с Ас1бк Кек. 27, е31). Таким образом, первая цепь кДНК оказывается фланкирована с одной стороны последовательностью З'-праймера с олиго(бТ) на З'-конце, а с другой - последовательностью, комплементарной адаптеру. Эти праймеры имеют одинаковые внешние последовательности, отличаясь только на З'-конце. Затем первую цепь амплифицируют в ПЦР с праймером, соответствующим внешней части З'-праймера и адаптора. Нуклеотидную последовательность общей части этих праймеров подбирают в зависимости от дальнейших целей, например получения клонотек, применения вычитающей гибридизации и т.д. В результате получают двухцепочечную ДНК, обогащенную полноразмерными последовательностями. За счет использования адаптера с заблокированным З'-концом достигается существенное снижение фоновой амплификации. При использовании модифицированного ЗМАВТ-метода за короткое время происходит амплификация исходного материала более чем в 105 раз, поэтому можно работать с очень небольшими количествами РНК (меньше 1 нг), а, следовательно, и с небольшим количеством исследуемой ткани (Ζ1ιιι Υ.Υ., МасЫебет Е.М., СйепсЫк А., Ь1 К., ЗйеЬеП Ρ.Ό. 2001. Кеуетке ГгапкспрГаке 1етр1а1е 8\уЦс1ипд: а ЗМАК.Т арргоаск Гог Ги11-1епд111 сЭЫА ЕЬтату сопПгисбоп. ВюЮскшдиек З0, 892-897). Наборы для получения кДНК этим способом выпускают различные фирмы, например Евроген, Россия (набор МЮТ), С1ои1есй, США и т.п.Gene transcription analysis can be performed using single-stranded or double-stranded and amplified cDNA. Specific primers are most often used for the synthesis of the second chain and its amplification. Commercially available kits for cDNA synthesis, based on the use of various reverse transcriptases and various primers for seed. To obtain cDNA, the ZMAT method was also developed (8 \\ 'Cs1ipd testyakt! Not 5' epb oG KIA Getr1aGek oG geuegke GgpksprGake), which is based on the property of reverse transcriptases to add several nucleotide residues to the 3'-end of the synthesized first cDNA chain, mostly BS. This oligo (bS) sequence serves as the annealing site for the oligonucleotide adapter having a complementary oligo (bS) sequence at the 3'-end. Reverse transcriptase perceives the primer as an extension of the RNA template and continues the synthesis of the first strand (Zc1ishb1 ^ .M., Mie11eg M. \ U. 1999. SarZe1esG: ayu kepkuyte teGyob Gog 5 'SAR-bebbep! This is the first cDNA strand flanked on one side by a 3'-primer sequence with oligo (bT) at the 3'-end, and on the other hand, by a sequence of cDNA-teBaGeB apA1u818 oG tKIAK. complementary to the adapter These primers have the same external sequences, differing only at the 3'-end. The first strand is amplified by PCR with a primer corresponding to the outer part of the 3'-primer and adapter.The nucleotide sequence of the common part of these primers is selected depending on further purposes, for example, obtaining clonotech, using subtractive hybridization, etc. As a result, double-stranded DNA enriched with full-sized sequences.With the use of an adapter with a blocked 3'-end, a significant reduction in background amplification is achieved. When using the modified HMAVT method, amplification of the starting material by more than 10 5 times takes place in a short time, therefore, it is possible to work with very small amounts of RNA (less than 1 ng), and, therefore, with a small amount of the studied tissue (Ζ1ιιι Υ.Υ. , Masyebet, E.M., Syepsyk, A., L1, K., ZeyeP, St. Petersburg, 2001. Kueuetke GgapksprGake 1tr1a1e 8 \ uSs1ipd: and ZMAK.T arrgoask Gogi11-1epd111 sEyA Eztu2b2b2. Kits for obtaining cDNA by this method are produced by various companies, for example, Evrogen, Russia (a set of MJT), S1oy1esy, USA, etc.
Анализ уровня транскрипции гена Т1МРЗ с помощью ПЦРAnalysis of the level of transcription of the T1MRZ gene using PCR
Используя первую или вторую цепь кДНК как матрицу, коммерчески доступную от широкого спектра производителей термостабильную ДНК-полимеразу (например, Тад, РГи, ТГ1, ТГй, Тта и т.д.) и специфические праймеры, сайты для которых расположены в представляющем интерес транскрипте, проводят стандартный, полуколичественный ПЦР, в котором амплифицируемый фрагмент транскрипта детектируется простым гель-электорофорезом, или количественный ПЦР в реальном времени. Выбор специфических праймеров осуществляют способом, хорошо известным специалистам в данной области. Для подбора праймеров и температур отжига целесообразно использовать коммерчески доступные программы или программы, находящиеся в свободном доступе в Интернете. Среди таких программ можно упомянуть ОНдо (версия 6.42), РптетЗе1есГ из пакета Еакетдепе (\ν\ν\ν.бηа8ιа^.сот). Рптет Ртет1ет 5, рптеткЗ (Ьбр://Ггобо;ет1.тй.еби/сд1-Ь1п/рг1тегЗ/рг1тегЗ_тетете.сд1С), ЕакуЕхопРптег (\Уи X., Мипгое Ό.Ι 2006. ЕакуЕхопРптет: Аи1ота1еб Рптет Эе81дп Гог Ехоп Зедиепсек. Арр1. ВютГогтайск. 5, 119-120), ЕхРптегUsing the first or second cDNA strand as a template commercially available from a wide range of manufacturers, thermostable DNA polymerase (for example, Tad, RGi, TG1, TGy, Tta, etc.) and specific primers, sites for which are located in the transcript of interest, conduct standard, semi-quantitative PCR, in which the amplified transcript fragment is detected by simple gel electrophoresis, or real-time quantitative PCR. The selection of specific primers is carried out by a method well known to specialists in this field. To select primers and annealing temperatures, it is advisable to use commercially available programs or programs that are freely available on the Internet. Among such programs, we can mention ONDO (version 6.42), РптетЗе1есГ from the Eaketdepe package (\ ν \ ν \ ν.bηa8ιa ^. Hundred). Рптет Ртет1ет 5, рптткЗ (Лбр: // Гбобо; et1.тё.бей / сд1-Л1п / рг1teГ / рг1teГ_тетете.сд1С), ЕакЕхеПрпteg (\ Уи X., Мпге Епепепепепепепепепепепепепепепе Arr1. Vyut Gogtaysk. 5, 119-120), ExRpteg
- 4 010571 (ЗапбНи Κ.8., Асйагуа Κ.Κ. 2005. ЕхРпшег: ΐο άοδίβη рптеге Ггот ехоп-ехоп )υηοΙίοη5. ВютГогтабск. 21, 2091-2092), Рег1Рптег. РаЧРСК (1Шр://\у\у\у.Ыосеп1ег.11е15тк|.П/Ы/Ргодгат5/Га51рсг.1ит). РптегЦпеЧ (1Шр://5СЙоо15.|Шк1а.сот/Рптегс.|ие51/). С учетом сложности анализируемого генома длина праймеров может быть выбрана в диапазоне от 18 до 25 п.н.- 4 010571 (ZapbNi Κ.8., Asyagua Κ.Κ. 2005. Exxp: ΐο άοδίβη rptegte Ggot опhop-опhop) υηοΙίοη5. Vyut Gogtabsk. 21, 2091-2092), Reg1Rpteg. RACHRSK (1Br: // \ y \ y \ u. Yosep1eg.11e15tk | .P / Y / Rogodgat5 / Ga51rsg.1it). RPTEGCSPEC (1Wr: // 5Syoo15. | Shk1a.sot / RPTegs. | IE51 /). Given the complexity of the analyzed genome, the length of the primers can be selected in the range from 18 to 25 bp
С целью упростить процедуру осуществления способа для целей клинического анализа и обеспечить максимальную сохранность содержащейся в образце РНК, необходимо свести к минимуму манипуляции с образцом ткани, которые потенциально могут приводить к разрушению РНК. В этой связи в одном из предпочтительных вариантов получения препарата РНК в данном изобретении не используют ДНКазу, свободную от РНКазы. При этом праймеры для ПЦР подбирают таким образом, чтобы они специфически гибридизовались с кДНК даже в присутствии в препарате примеси геномной ДНК. Этого можно достигнуть, например, путем подбора праймеров к разным экзонам гена Т1МР3. При использовании геноспецифичных праймеров, комплементарных участкам разных экзонов, длина продукта ПЦР, амплифицированного с примесной геномной ДНК, будет значительно больше длины ожидаемого продукта ПЦР, амплифицированного с кДНК. Если хотя бы один из подобранных праймеров перекрывает границу между экзонами, примеси геномной ДНК не будут влиять на результаты реакции амплификации.In order to simplify the procedure for the implementation of the method for the purposes of clinical analysis and to ensure maximum preservation of the RNA contained in the sample, it is necessary to minimize manipulations with the tissue sample, which could potentially lead to the destruction of RNA. In this regard, in one of the preferred variants of obtaining the RNA preparation in this invention do not use RNAse-free DNase. Moreover, primers for PCR are selected so that they specifically hybridize with cDNA even in the presence of an impurity of genomic DNA in the preparation. This can be achieved, for example, by selecting primers for different exons of the T1MP3 gene. When using gene-specific primers complementary to regions of different exons, the length of the PCR product amplified with impurity genomic DNA will be significantly longer than the expected PCR product amplified with cDNA. If at least one of the selected primers overlaps the boundary between exons, impurities of genomic DNA will not affect the results of the amplification reaction.
В предпочтительном воплощении используют праймерыIn a preferred embodiment, primers are used.
Т1МР3_Р (5ЕЕ) ΙΌ N0: 1) 5'-АССАТСААССАСАТСААСАТСТАСС-3' иТ1МР3_Р (5ЕЕ) ΙΌ N0: 1) 5'-ASSATSAASSASATSAASATSTASS-3 'and
Т1МР3_В (5ЕЕ) ГО N0: 2) 5'-АСТТСАТСТТССАСТТАСААСССА-3'.Т1МР3_В (5ЕЕ) GO N0: 2) 5'-ASTTSATSTSTSSASTTASAASSA-3 '.
Специалисту в данной области будет понятно, что могут быть подобраны и другие пары праймеров, различающиеся, например, по своей длине, по своей локализации относительно последовательности транскрипта гена Т1МР3, которые будут обеспечивать специфическую и эффективную амплификацию фрагмента транскрипта гена Т1МР3 даже в присутствии примеси геномной ДНК.One skilled in the art will understand that other pairs of primers can be selected that differ, for example, in length, in their localization relative to the transcript sequence of the T1MP3 gene, which will provide specific and effective amplification of the transcript fragment of the T1MP3 gene even in the presence of an impurity of genomic DNA .
Количественная оценка уровня транскрипции достигается с помощью параллельного проведения ПЦР с тестируемым транскриптом и контрольным/стандартным транскриптом. В качестве эндогенного внутреннего контроля, относительно которого проводилось нормирование продуктов амплификации исследуемого гена Т1МР3, выбран ген домашнего хозяйства - САРЭН, кодирующий глицеральдегид-3фосфатдегидрогеназу. Экспрессия генов домашнего хозяйства (йоикекеертд депек) во всех клетках одинакова. Для гена САРЭН в случае НМРЛ показан наименьший разброс уровней транскрипции в нормальных и опухолевых тканях. (ТОЛУ. Ьш, 8.Т. СНеп, Н.Р. Ьш. Сйоюе оГ епбодепеоик соп!го1 Гог депе ехргекщоп ίη попкшаП 1ипд сапсег. 2005. Еиг. Кекрй. 1. 26, 1002-1008.)Quantification of the transcription level is achieved using parallel PCR with the test transcript and the control / standard transcript. As an endogenous internal control, relative to which the amplification products of the studied T1MP3 gene were normalized, the household gene SAREN encoding glyceraldehyde-3phosphate dehydrogenase was selected. The expression of housekeeping genes (yoekekerdd depex) is the same in all cells. For the SAREN gene in the case of NSCLC, the smallest spread of transcription levels in normal and tumor tissues is shown. (TOLU. Lh, 8.T. SNep, N.R. Lsh. Syoyu OG epbedeoekik sop! Goog Goge depe exherkschop ίη popkshaP 1ipd sapseg. 2005. Eig. Kekry. 1. 26, 1002-1008.)
Для анализа уровня транскрипции генов может быть использована не только стандартная ПЦР, но и ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ). В отличие от стандартного метода, где фиксируются только конечные продукты реакции, ПЦР в реальном времени использует флуоресцентно меченные олигонуклеотидные зонды для детекции ДНК в процессе ее амплификации, поэтому позволяет наблюдать накопление амплифицированных фрагментов в экспоненциальной фазе реакции, что увеличивает чувствительность метода. Зонд, комплементарный средней части амплифицируемого фрагмента, содержит на концах флуорофор и тушитель. Когда флуорофор и тушитель связаны с олигонуклеотидным зондом, наблюдается лишь незначительная флуоресцентная эмиссия. Во время процесса амплификации за счет 5'-экзонуклеазной активности Тац-полимеразы флуоресцентная метка переходит в раствор, освобождаясь от соседства с тушителем, и генерирует флуоресцентный сигнал, усиливающийся в реальном времени пропорционально накоплению амплификата.To analyze the level of gene transcription, not only standard PCR but also real-time PCR (PCR-RV) can be used. Unlike the standard method, where only the final reaction products are recorded, real-time PCR uses fluorescently labeled oligonucleotide probes to detect DNA during its amplification; therefore, it allows one to observe the accumulation of amplified fragments in the exponential phase of the reaction, which increases the sensitivity of the method. The probe, complementary to the middle part of the amplified fragment, contains a fluorophore and a quencher at the ends. When the fluorophore and quencher are associated with an oligonucleotide probe, only slight fluorescence emission is observed. During the amplification process, due to the 5'-exonuclease activity of the Tac polymerase, the fluorescent label passes into solution, being released from the vicinity of the quencher, and generates a fluorescent signal that amplifies in real time in proportion to the accumulation of the amplification.
Подбор зондов для проведения ПЦР-РВ может осуществляться в соответствии со стандартными рекомендациями производителя приборов для ПЦР-РВ. Если отсутствует необходимость мультиплексного анализа нескольких генов одновременно, экономичной альтернативой может быть система, использующая специфический к двухспиральной ДНК краситель ЗУВК Сгееп, интенсивность флуоресценции которого возрастает в реальном времени пропорционально увеличению количества ампликонов. В таком варианте можно использовать праймеры без зонда.The selection of probes for PCR-RV can be carried out in accordance with the standard recommendations of the manufacturer of devices for PCR-RV. If there is no need for multiplex analysis of several genes simultaneously, an economical alternative may be a system using the double-stranded DNA specific dye ZVVK Skheep, whose fluorescence intensity increases in real time in proportion to the increase in the number of amplicons. In this embodiment, primers without a probe can be used.
Для проведения ПЦР в реальном времени различными фирмами разработаны амплификаторы, например АВ1 Ргып 7000 Зецнепсе Эе1ес11оп ЗуЧет фирмы АррНеб ВюууЧепъ (США), СНгото4, МшЮрйсоп или 1Сус1ег 1Ц5 М1 КекеагсН (Вю-К.аб), а также отечественные приборы ДТ-322 (ДНК-Технология), АНК32 (Институт Аналитического Приборостроения РАН, Ы1р://тетете.8уп1о1.гц/ргобис1апк.Ыт) и т.д. Применение ПЦР-РВ позволяет также уменьшить риск контаминации и автоматизировать процесс диагностики. Процесс продолжается 2-3 ч (50 или 60 циклов ПЦР, соответственно) и включает одновременное проведение ПЦР, детекцию флуоресцентного сигнала, обработку данных и их представление в графическом виде (полной кинетической кривой) с помощью специального программного обеспечения. Результаты анализа становятся доступными сразу после завершения процесса и не требуют дополнительно очистки и анализа продуктов ПЦР. В качестве основного метода измерения уровня транскрипции генов обычно выбирают сравнительный метод (метод относительных измерений, ВЦ-метод), основанный на относительном измерении количества исследуемых полинуклеотидных последовательностей, позволяющий проводить двойное сравнение результатов - для контрольных и целевых генов, а также для нормальных и опухолевых образцов кДНК.To carry out real-time PCR, various companies have developed amplifiers, for example, AB1 Рпп 7000 Zetsnepse Ее1ес11оп ЗУЧЕТ of the company ArrNeb VuuuChep (USA), SNgoto4, MshYurysop or 1Cus1eg 1Ц5 M1 KekeagnsN (Vyu-K.ab), as well as 32 domestic DNA devices ДТ -Technology), ANK32 (Institute of Analytical Instrumentation of the Russian Academy of Sciences, Y1p: //tetet.8up1o1.ts/gobis1apk.t), etc. The use of PCR-RV also reduces the risk of contamination and automates the diagnostic process. The process lasts 2-3 hours (50 or 60 PCR cycles, respectively) and includes simultaneous PCR, detection of a fluorescent signal, data processing and presentation in graphical form (full kinetic curve) using special software. The results of the analysis become available immediately after the completion of the process and do not require additional purification and analysis of PCR products. As the main method for measuring the level of gene transcription, the comparative method (relative measurement method, CC method) is usually chosen, based on the relative measurement of the number of studied polynucleotide sequences, which allows a double comparison of the results for control and target genes, as well as for normal and tumor samples cDNA
Далее настоящее изобретение будет подробно проиллюстрировано со ссылкой на конкретные приFurther, the present invention will be illustrated in detail with reference to specific when
- 5 010571 меры, представляющие собой наиболее предпочтительные воплощения данного изобретения. При этом должно быть понятно, что изобретение не ограничивается этими описанными воплощениями. Напротив, предполагается, что оно включает любые альтернативы, модификации или эквиваленты, допустимые с учетом сущности и объема изобретения.- 5 010571 measures representing the most preferred embodiments of the present invention. It should be understood that the invention is not limited to these described embodiments. On the contrary, it is intended that it includes any alternatives, modifications, or equivalents that are acceptable given the nature and scope of the invention.
Пример 1. Образцы тканей легких.Example 1. Samples of lung tissue.
Анализировали 29 пар образцов легочных тканей (опухоль - условная норма) пациентов с НМРЛ: 25 пар образцов ПРЛ (19 образцов с центральной локализацией опухоли и 6 с периферической) и 4 пары образцов АКЛ. За условную норму принимали гистологически нормальные ткани легких, взятые из прилегающей к опухоли ткани ближе к краю резекции. Кроме того, использовали ткани легких, полученные постмортально от 10 человек, не имевших в анамнезе заболеваний раком (норма): 5 образцов, взятых в центральных областях легких, и 5 - в периферических областях. Средний возраст пациентов, среди которых 28 мужчин и 1 женщина, составляет 61 год (диапазон 34-76 лет). Диагноз в каждом случае устанавливали на основании результатов клинического, морфологического, эндоскопического и рентгенологического обследований. Все опухолевые образцы охарактеризованы согласно международной системе клинико-морфологической классификации опухолей ΤΝΜ, где Т Дцшот) - Т0-Т4 - категории, отражающие нарастание размера и/или местного распространения первичной опухоли, N (поби1и8) - Ν0-Ν3 - категории, отражающие различную степень поражения метастазами регионарных лимфатических узлов; М (шс1ак1ак1к) - М0-М1 - характеризует отдаленные метастазы. Все возможные комбинации ΤΝΜ объединяют в более крупные группы - стадии, отражающие течение опухолевого процесса. I стадия заболевания установлена у 6 больных, II - у 18, III - у 5. Признаков отдаленных метастазов не наблюдали ни у одного из пациентов. Никто из пациентов не подвергался до операции лучевой терапии и химиотерапии.We analyzed 29 pairs of pulmonary tissue samples (tumor is a conditional norm) of patients with NSCLC: 25 pairs of PRL samples (19 samples with central tumor localization and 6 with peripheral) and 4 pairs of AKL samples. The histologically normal lung tissue taken from the tissue adjacent to the tumor closer to the edge of the resection was taken as the conditional norm. In addition, we used lung tissue obtained postmortally from 10 people who did not have a history of cancer (normal): 5 samples taken in the central regions of the lungs and 5 in peripheral regions. The average age of patients, including 28 men and 1 woman, is 61 years old (range 34-76 years). The diagnosis in each case was established on the basis of the results of clinical, morphological, endoscopic and radiological examinations. All tumor samples were characterized according to the international system of clinical and morphological classification of tumors ΤΝΜ, where Т Дцшот) - Т0-Т4 - categories reflecting the increase in the size and / or local distribution of the primary tumor, N (bib1i8) - Ν0-Ν3 - categories reflecting different degrees metastatic lesions of the regional lymph nodes; M (bs1ak1ak1k) - M0-M1 - characterizes distant metastases. All possible combinations ΤΝΜ are combined into larger groups - stages that reflect the course of the tumor process. Stage I disease was found in 6 patients, II - in 18, III - in 5. Signs of distant metastases were not observed in any of the patients. None of the patients were exposed to radiation therapy and chemotherapy before surgery.
Пример 2. Выделение РНК из образцов тканей.Example 2. The selection of RNA from tissue samples.
Суммарную РНК выделяли из замороженных, измельченных в жидком азоте образцов опухолевых и нормальных тканей. Образцы тканей гомогенизировали на приборе Мюто-ОйшсшЬтакт и (Зайотшк, Германия). Очистку РНК проводили стандартным методом с использованием гуанидинизотиоцианата и фенола с последующим осаждением этиловым спиртом (ЗашЬгоок с1 а1., 1989, кирга). Для удаления примесей гликопротеидов, которыми богаты ткани легких, использовали дополнительное осаждение РНК солевым раствором (С11отс/упкк| Р., Маскеу К. 1995. Моббтсабоп оГ 1Нс ТШ гсадсгИ ртоссбитс Гог 1ко1абоп оГ ΡΝΆ Ггош ро1укасс11апбс- апб рго1сод1усап-пс11 коигсск. Вю1сс11пк.|иск 19, 942-945). После солевого осаждения все препараты РНК очищали с помощью набора Япсаку М1ш кй (Цхадеп, США) согласно прилагаемому изготовителем протоколу. Такая трехэтапная процедура очистки РНК позволила эффективно избавиться не только от труднорастворимых осадков гликопротеидов, но и от низкомолекулярных РНК. Качество препарата РНК проверяли электрофорезом в 1% агарозном геле в присутствии бромида этидия. Количество РНК определяли спектрофотометрически (ЗашЬгоок с1 а1., 1989, кирга).Total RNA was isolated from frozen samples of tumor and normal tissues, crushed in liquid nitrogen. Tissue samples were homogenized on a Muto-Oysssshtact and instrument (Zaiotshk, Germany). RNA was purified by the standard method using guanidinisothiocyanate and phenol, followed by precipitation with ethanol (Zashbok s1 a1., 1989, kirg). To remove impurities glycoproteins, which are rich in lung tissue was used additional precipitation of RNA with brine (S11ots / UPCC | R., K. 1995. Maskeu Mobbtsabop Og 1ns TS gsadsgI rtossbits Gogh 1ko1abop Og ΡΝΆ Ggosh ro1ukass11apbs- rgo1sod1usap APB-ps11 koigssk Vyu1ss11pk.. | claim 19, 942-945). After salt precipitation, all RNA preparations were purified using the Yapsaku M1sh kit (Tskhadep, USA) according to the protocol attached by the manufacturer. Such a three-stage RNA purification procedure allowed us to effectively get rid of not only insoluble glycoprotein precipitates, but also low molecular weight RNA. The quality of the RNA preparation was checked by electrophoresis on a 1% agarose gel in the presence of ethidium bromide. The amount of RNA was determined spectrophotometrically (Zashbok s1 a1., 1989, Kirg).
Пример 3. Реакция обратной транскрипции.Example 3. The reaction of reverse transcription.
Синтез первой цепи кДНК.Synthesis of the first strand of cDNA.
На матрице РНК, выделенной, как описано в примере 2, синтезировали одноцепочечную кДНК. Для получения кДНК использовали модифицированный ЗМАЯТ-метод (Ζ1ιι.ι Υ.Υ., МасЫсбст Ε.Μ., СНепсЫк А., Ы Я., 81сЬсг( Ρ.Ό. 2001. Ясусткс 1гапкспр1акс 1сшр1а1с к\\йс1ипд: а ЗМАЯТ арртоасй Гог Ги11-1спд(Н с^NА 11Ьтату сопк1гис0оп. Вю1сс11пк.|иск 30, 892-897), 2 нг-1 мкг суммарной РНК, праймерыSingle-stranded cDNA was synthesized on an RNA matrix isolated as described in Example 2. To obtain cDNA, we used the modified ZMAT method (Ζ1ιι.ι Υ.Υ., MasYsbst Ε.Μ., SNepsyk A., Ya Ya., 81sbcg (Ρ.Ό. 2001. Yasustks 1gapkspr1aks 1sshr1a1s k \\ ys1ipd: a Gog Gi11-1spd (H c ^ NA 11Btatu sopk1gis0op. Vyu1ss11pk. | Claim 30, 892-897), 2 ng-1 μg of total RNA, primers
ЗМАЯТ (5'-АА6СА6Т66ТАТСААС6СА6А6ТАС6Сг6г6г0-3') иZMAYAT (5'-AA6SA6T66TATSAAS6SA6A6TAS6Sg6g6g0-3 ') and
СЭ8 (5'-А6СА6Т66ТАТСААС6СА6АОТАС(Т)зоК^-3'), и обратную транскриптазу Ро\\'сг8спр1 (С1ои1ссй, США).SE8 (5'-A6CA6T66TATSAA6CA6AOTAC (T) zOK ^ -3 '), and reverse transcriptase Po \\' si8spr1 (C1o1ssy, United States).
Условия реакции.Reaction conditions
Состав реакционной смеси, 10 мкл:The composition of the reaction mixture, 10 μl:
РНК, 1 мкг/мкл 1,0 мклRNA, 1 μg / μl 1.0 μl
Праймер ЗМАЯТ, 6 мкМ 2,0 мклPrimer ZMAT, 6 μm 2.0 μl
Праймер СЭ8, 10 мкМ 1,0 мклPrimer SE8, 10 μm 1.0 μl
Стерильная деионизованная вода 1,0 мклSterile deionized water 1.0 μl
Прогревали пробу при 72°С, 3 мин и помещали в лед. Добавляли 5 мкл смеси:The sample was heated at 72 ° C for 3 min and placed on ice. 5 μl of the mixture was added:
Буфер (С1оп1есЬ) для построения 1-й цепи (5х) 2,0 мклBuffer (Cl1cbcb) for constructing the 1st chain (5x) 2.0 μl
6ΝΓΡ, 10 мМ 1,0 мкл6ΝΓΡ, 10 mM 1.0 μl
ОТТ, 20 мМ 1,0 мклOTT, 20 mm 1.0 μl
Обратная транскриптаза Ро\\'сг8спр1 (С1оп1есЬ) 1,0 мклReverse transcriptase Po \\ 'cr8spr1 (C1op1esb) 1.0 μl
Инкубировали при 42°С, 60 мин. Реакцию останавливали прогреванием при 65°С, 5 мин, добавляли 2 мкл 60 мМ ЭДТА и доводили объем пробы до 20 мкл.Incubated at 42 ° C, 60 min. The reaction was stopped by heating at 65 ° C for 5 min, 2 μl of 60 mM EDTA was added, and the sample volume was adjusted to 20 μl.
Пример 4. Синтез второй цепи кДНК.Example 4. The synthesis of the second strand of cDNA.
Для синтеза второй цепи кДНК и амплификации брали 1/10 часть от объема реакционной смеси, полученной в примере 3. Синтез проводили с помощью АбуаЩадс2 ΩΝΛ Ро1ушсгакс с праймером 5'АА0СА6Т66ТАТсАаС6СА6А0Т-3' согласно протоколу АбгаЩадс 2 РСЯ кй (Шокссй, Нс1бс1Ьсгд,For the synthesis of the second cDNA chain and amplification, 1/10 part of the volume of the reaction mixture obtained in Example 3 was taken. The synthesis was carried out using AbuAscchad2 ΩΝΛ Po1uschsgax with primer 5'AA0CA6T66TATcAaC6CA6A0T-3 'according to the protocol AbgAcchad 2 RSY ky (Shoksb1
- 6 010571- 6 010571
Сегтапу).Segtapu).
Условия проведения ПЦР.Conditions for PCR.
Состав реакционной смеси, 50 мкл:The composition of the reaction mixture, 50 μl:
Условия амплификации:Amplification conditions:
Для каждого образца подбирали количество циклов, позволяющих получать одинаковое количество амплифицированного материала.For each sample, the number of cycles was selected, allowing to obtain the same amount of amplified material.
Пример 5. Подбор условий определения уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 в образцах тканей легких. Протокол определения уровня транскрипции.Example 5. Selection of conditions for determining the level of transcription of gene ΤΙΜΡ3 in lung tissue samples. Protocol for determining the level of transcription.
При подборе условий определения уровней транскрипции для амплификации двуцепочечной кДНК использовали геноспецифичные праймерыWhen selecting conditions for determining transcription levels for the amplification of double-stranded cDNA, gene-specific primers were used.
ΤΙΜΡ3_Ε (НЕС) ΙΌ N0: 1) иΤΙΜΡ3_Ε (HEC) ΙΌ N0: 1) and
ΤΙΜΡ3_Κ (НЕС) ΙΌ N0: 2), которые были подобраны к разным экзонам гена ΤΙΜΡ3, причем один из праймеров перекрывает границу между экзонами. В этих условиях примеси геномной ДНК не влияют на результаты амплификации.ΤΙΜΡ3_Κ (HEC) ΙΌ N0: 2), which were matched to different exons of the ΤΙΜΡ3 gene, moreover, one of the primers overlaps the boundary between exons. Under these conditions, genomic DNA impurities do not affect the amplification results.
Размер ПЦР-фрагмента составлял 279 п.н. Подбор условий проведения ПЦР осуществляли на нескольких образцах кДНК. Все праймеры подобраны с помощью программы Ρπιικγ Эекщпег. разработанной в ИМБ РАН. Амплификацию проводили в 25 мкл смеси, содержащей 67 мМ Трис-НС1, рН 8,8, 16,6 мМ (ΝΗ4)2δΟ4, 0,1% ^^11-20, 2,5 мМ МдС12, 0,2 мМ каждого из 6ΝΤΡ, 0,1 мкг кДНК, 0,2 мкМ каждого из праймеров, 2 ед. активности ДНК-полимеразы Βίο-Τας (Ωίαΐαΐ Ь1б., Москва).The size of the PCR fragment was 279 bp The selection of PCR conditions was carried out on several cDNA samples. All primers are selected using the program Ρπιικγ Ekekspeg. developed at the IMB RAS. Amplification was carried out in 25 μl of a mixture containing 67 mM Tris-HC1, pH 8.8, 16.6 mM (ΝΗ 4 ) 2 δΟ 4 , 0.1% ^^ 11-20, 2.5 mM MdC1 2 , 0, 2 mM each of 6ΝΤΡ, 0.1 μg cDNA, 0.2 μM each of the primers, 2 units DNA polymerase activity Βίο-Τας (Ωίαΐαΐ L1b., Moscow).
Образцы кДНК нормировали по контрольному гену САБОН, кодирующему белок глицеральдегид3-фосфатдегидрогеназу. Использовали праймеры, подобранные к разным экзонам гена САГОН, причем один из праймеров перекрывает границу между экзонами:The cDNA samples were normalized by the SABON control gene encoding glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase protein. Used primers selected for different exons of the SAGON gene, and one of the primers overlaps the border between exons:
САОСН Е: 5'-ССАСΤСААСССАΤΤΤССΤС-3' иSAOSN E: 5'-SSACΤSAASSSSΤΤΤSSΤS-3 'and
САОСН И: 5'-ΤСССΤССААΤСАΤАΤΤССААСАΤ-3'.SAOSN I: 5'-ΤССССΤССААΤСАΤАΤΤССААСАΤ-3 '.
Размер ПЦР-фрагмента составляет 139 п.н. Подбор условий проведения ПЦР осуществляли на нескольких образцах кДНК.The size of the PCR fragment is 139 bp The selection of PCR conditions was carried out on several cDNA samples.
Условия амплификации:Amplification conditions:
ПЦР проводили на амплификаторе Мак1егСус1ег, ЕррепбогГ (Германия) с нагревающейся крышкой или амплификаторе Терцик, ДНК-технология (Россия). Продукты амплификации анализировали в 1,8% агарозном геле с 0,5 мкг/мл бромида этидия (см. фиг. 1). В результате были подобраны оптимальные условия ОТ-ПЦР (27-30-33 циклов), при которых получали линейную зависимость между числом циклов иPCR was performed on a McIegCus1eg amplifier, ErrepbogG (Germany) with a heating lid or Tertsik amplifier, DNA technology (Russia). Amplification products were analyzed on a 1.8% agarose gel with 0.5 μg / ml ethidium bromide (see FIG. 1). As a result, optimal RT-PCR conditions were selected (27-30-33 cycles), under which a linear relationship was obtained between the number of cycles and
- 7 010571 количеством продуктов ПЦР. Все реакции амплификации повторяли трижды.- 7 010571 the number of PCR products. All amplification reactions were repeated three times.
Интенсивность флуоресценции полос после электрофоретического разделения продуктов ПЦР оценивали количественно с помощью программы для денситометрии фотографий СеиеРгоД1ег (1Шр:/Лу\у\г/8сапа1уйс8.сот) и выражали в виде значений относительной интенсивности норма/опухоль (Ν/Τ).The fluorescence intensity of the bands after electrophoretic separation of the PCR products was quantified using the SeieRgoD1eg photosensitometry program (1Bp: / Lu \ y \ g / 8 sapa1uis8.ot) and expressed as normal / tumor relative intensity values (Ν / Τ).
Амплифицированные фрагменты гена ΤΙΜΡ3 клонировали в векторе рСЕМ®-Т Еаку (Рготеда) и секвенировали. Их нуклеотидные последовательности полностью совпадали с последовательностями соответствующего фрагмента кДНК. Секвенирование проводили с помощью набора реактивов ΑΒΙ ΡΚΙ8Μ® В1дЭуе™ ТегштаЮг ν. 3.1 с последующим анализом продуктов реакции на автоматическом секвенаторе ДНК ΑΒΙ ΡΒΙ8Μ 3100-Атап1.The amplified fragments of the ΤΙΜΡ3 gene were cloned into the pCEM®-T vector of Eacu (Rgoted) and sequenced. Their nucleotide sequences completely coincided with the sequences of the corresponding cDNA fragment. Sequencing was carried out using a set of reagents ΑΒΙ ΡΚΙ8 В® V1dEue ™ TegstaYug ν. 3.1 followed by analysis of the reaction products on an automatic DNA sequencer ΑΒΙ ΡΒΙ8Μ 3100-Atap1.
Пример 6. Определение уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 в образцах нормальных и опухолевых тканей.Example 6. Determination of the level of transcription of gene ΤΙΜΡ3 in samples of normal and tumor tissues.
Протокол определения уровня транскрипции.Protocol for determining the level of transcription.
1. Приготовить тайег-пйх, смешав все компоненты ПЦР, кроме матрицы. Майег-тйх следует готовить из расчета 1 реакция объемом 25 мкл для каждого образца+1 дополнительная реакция объемом 25 мкл.1. Prepare tayyeg-pykh by mixing all the PCR components except the matrix. Mayeg-Tih should be prepared from the calculation of 1 reaction with a volume of 25 μl for each sample + 1 additional reaction with a volume of 25 μl.
Состав реакционной смеси, 25 мкл:The composition of the reaction mixture, 25 μl:
ПЦР-буфер (10х) 2,5 мклPCR buffer (10x) 2.5 μl
МдС12, 25 мМ 2,5 мклMDS1 2 , 25 mm 2.5 μl
6ΝΤΡ, 10 мМ 0,5 мкл6ΝΤΡ, 10 mM 0.5 μl
Праймер ΤΙΜΡ3_Ε, 10 мкМ 0,5 мклPrimer ΤΙΜΡ3_Ε, 10 μM 0.5 μl
Праймер ΤΙΜΡ3_Β, 10 мкМ 0,5 мкл кДНК 1,0 мклPrimer ΤΙΜΡ3_Β, 10 μM 0.5 μl cDNA 1.0 μl
ΒίοΤας ДНК-полимераза (Όί;·ι1;·ιΙ Ь1б., Москва), 5 ед./мкл 0,3 мклΒίοΤας DNA polymerase (Όί; · ι1; · ιΙ 11b., Moscow), 5 units / μl 0.3 μl
Стерильная деионизованная вода 17,2 мклSterile deionized water 17.2 μl
2. В пробирки на 0,6 мл (помеченные для проведения 30 циклов амплификации) добавить по 24 мкл так1ег-т1х.2. Add to the 0.6 ml tubes (labeled for 30 amplification cycles) add 24 μl of tak1eg-t1x.
3. Добавить в пробирки по 1 мкл матрицы, перемешать пипетированием несколько раз.3. Add 1 μl of the matrix to the tubes, mix by pipetting several times.
4. В отдельной пробирке (контроль) смешать 24 мкл таЧег-иих и 1 мкл стерильной деионизованной воды.4. In a separate tube (control) mix 24 µl of the same and 1 µl of sterile deionized water.
5. Добавить в каждую пробирку по 1 капле минерального масла (МР ВютебВаИ, ЬЬС) и закрыть крышки пробирок (если ПЦР проводили на амплификаторе Терцик, ДНК-технология). В том случае, если ПЦР проводили на амплификаторе Μι^ΚιΌλΌΓΓ ЕррепбогГ. масло не добавляли.5. Add 1 drop of mineral oil to each test tube (MP VyutebVaI, bc) and close the caps of the tubes (if PCR was performed on a Tertsik amplifier, DNA technology). In the event that PCR was performed on a лиι ^ ΚιΌλΌΓΓ Errepbog amplifier. no oil was added.
6. Поместить пробирки в амплификатор и провести 27 циклов реакции амплификации.6. Place the tubes in the amplifier and carry out 27 cycles of the amplification reaction.
7. После завершения реакции амплификации отобрать 4 мкл продуктов амплификации (27 циклов), продолжить реакции амплификации еще на 3 цикла, отобрать 4 мкл (30 циклов) и смешать с 2 мкл краски 6х Огапде Ьоабшд Эуе. Таким же образом проводили реакции при 30 и 33 циклах. Наносили образцы на 1,8% агарозный гель, содержащий 0,5 мг/л бромида этидия. Также наносили на гель маркер молекулярных масс ДНК, позволяющий оценить размер продуктов амплификации (использовали ДНК плазмиды рВВ222/А1иЕ производства Сибэнзим, Россия). Гель-электрофорез проводили в ТВЕ-буфере, содержащем 10 мг/л бромида этидия. Длина разделения составляет 3-5 см геля. После гель-электрофореза визуализацию продуктов амплификации и их документирование проводить в ультрафиолете при длине волны 302 нм.7. After completion of the amplification reaction, take 4 μl of amplification products (27 cycles), continue the amplification reaction for another 3 cycles, take 4 μl (30 cycles) and mix with 2 μl of paint 6x Ogapde Loobschd Eue. The reactions were carried out in the same manner at 30 and 33 cycles. Samples were applied on a 1.8% agarose gel containing 0.5 mg / L ethidium bromide. A molecular weight marker of DNA was also applied to the gel, which made it possible to estimate the size of amplification products (DNA of plasmid pBB222 / A1iE from Sibenzym, Russia was used). Gel electrophoresis was performed in TBE buffer containing 10 mg / L ethidium bromide. The separation length is 3-5 cm of the gel. After gel electrophoresis, visualization of the amplification products and their documentation should be carried out in ultraviolet at a wavelength of 302 nm.
Результаты анализа уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3.The results of the analysis of the level of transcription of the gene ΤΙΜΡ3.
Подсчет средних значений изменения уровней транскрипции исследуемых генов и стандартных ошибок проводили с помощью компьютерной программы 8Ρ88 13.0 (8Ρ88 Вс., США). Достоверность наблюдаемых изменений оценивали, исходя из нормального распределения данных. Данные считали достоверными при Р<0,05, где Р - показатель статистической значимости (достоверности) данных.The average values of changes in the transcription levels of the studied genes and standard errors were calculated using the computer program 8–88 13.0 (8–88 Sun, USA). The reliability of the observed changes was evaluated based on the normal distribution of data. The data were considered reliable at P <0.05, where P is an indicator of the statistical significance (reliability) of the data.
Нами показано, что в 76% образцов НМРЛ уровень транскрипции понижен в 3 и более раз в опухолях по сравнению с условной нормой (р<0,0001) (фиг. 2 и таблица). В 9 из 29 образцов транскрипция гена в опухолях практически отсутствует. В 2 образцах транскрипция гена не обнаружена ни в опухолях, ни в прилежащих к ним тканях. Отсутствие транскрипции гена в образцах ткани, смежной с дисплазией, но морфологически нормальной, показывает возможность распространения опухолевых клеток в нормальные клетки. В 6 образцах уровень транскрипции гена в опухолях приблизительно равен уровню в условной норме. Транскрипция гена обнаружена во всех 10 исследованных образцах нормальной легочной ткани. Связи между изменением уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3, гистологическими различиями и стадиями прогрессии опухоли не обнаружено, однако, в опухолях ПРЛ с периферической локализацией наблюдали меньшее изменение уровня транскрипции гена по сравнению с нормой, чем в образцах центрального ПРЛ (таблица). Возможно, что это связано с большей зависимостью развития центрального ПРЛ от курения пациентов, вредных условий их труда и других неблагоприятных факторов.We have shown that in 76% of NSCLC samples, the level of transcription is reduced by 3 or more times in tumors compared to the conventional norm (p <0.0001) (Fig. 2 and table). In 9 of 29 samples, gene transcription in tumors is practically absent. In 2 samples, gene transcription was not detected either in tumors or in adjacent tissues. The absence of gene transcription in tissue samples adjacent to dysplasia, but morphologically normal, shows the possibility of the spread of tumor cells into normal cells. In 6 samples, the level of gene transcription in tumors is approximately equal to the level in the conditional norm. Gene transcription was found in all 10 studied samples of normal lung tissue. No correlation was found between the change in the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene, histological differences, and the stages of tumor progression; however, a lesser change in the level of gene transcription compared to normal was observed in peripheral localized PRL tumors than in the central PRL samples (table). It is possible that this is due to the greater dependence of the development of central BPD on smoking patients, harmful working conditions and other adverse factors.
Настоящим изобретением также предусмотрено, что определение уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3The present invention also provides that the determination of the level of transcription of gene ΤΙΜΡ3
- 8 010571 будет полезным при мониторинге эффективности проводимой противораковой терапии, причем анализ способом настоящего изобретения следует проводить до начала и после окончания курса лечения, а также при необходимости по ходу курса лечения. Повышение уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 по ходу или по завершении курса лечения будет свидетельствовать о восстановлении активности гена-супрессора опухолевого роста ΤΙΜΡ3, что может говорить о положительных сдвигах при лечении. Понижение уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 будет свидетельствовать о дальнейшем подавлении активности гена, что может говорить об отсутствии эффективности лечения.- 8 010571 will be useful in monitoring the effectiveness of anti-cancer therapy, and the analysis by the method of the present invention should be carried out before and after the course of treatment, and if necessary during the course of treatment. An increase in the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene during or at the end of the course of treatment will indicate the restoration of the activity of the tumor suppressor gene ΤΙΜΡ3, which may indicate positive changes in the treatment. A decrease in the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene will indicate a further suppression of gene activity, which may indicate a lack of treatment effectiveness.
Характеристика клинических образцов и изменение уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3 в образцах ПРЛ с центральной и периферической локализацией опухоли и АКЛ по сравнению с условной нормойCharacterization of clinical samples and a change in the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene in PRL samples with central and peripheral localization of the tumor and AKL compared to the conventional norm
- 9 010571- 9 010571
Пояснения к таблицеExplanations for the table
О понижение (>3 раз) уровня транскрипции гена ΤΙΜΡ3.О decrease (> 3 times) in the level of transcription of the ΤΙΜΡ3 gene.
уровень транскрипции не изменился или уменьшился незначительно (<3 раз).the level of transcription did not change or decreased slightly (<3 times).
отсутствие транскрипции в опухоли и в условной норме.lack of transcription in the tumor and in the normal norm.
ΤΝΜ - клинико-морфологическая классификация опухолей:ΤΝΜ - clinical and morphological classification of tumors:
Т0-Т4 - категории, отражающие местное распространение первичной опухоли;T0-T4 - categories reflecting the local distribution of the primary tumor;
Ν0-Ν3 - категории, отражающие различную степень метастатического поражения регионарных лимфатических узлов;Ν0-Ν3 - categories reflecting a different degree of metastatic lesion of the regional lymph nodes;
М0-М1 - характеризуют наличие отдаленных метастазов;M0-M1 - characterize the presence of distant metastases;
А - отсутствие метастазов;A - lack of metastases;
В - поражение одиночных лимфатических узлов;B - lesion of single lymph nodes;
н. д. - нет данных.n D. - no data.
Представленное выше подробное описание изобретения и его конкретных воплощений, приведенных в примерах со ссылкой на фигуры, предназначено исключительно для более полного уяснения сущности заявленного изобретения, но не для его ограничения. Специалисту будет ясно, что могут быть сделаны различные изменения, которые, тем не менее, будут соответствовать сущности и объему настоящего изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения.The above detailed description of the invention and its specific embodiments given in the examples with reference to the figures is intended solely to more fully clarify the essence of the claimed invention, but not to limit it. It will be apparent to one skilled in the art that various changes may be made, which, however, will be consistent with the spirit and scope of the present invention, which are defined by the appended claims.
Список последовательностей <110> ИНСТИТУТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИList of sequences <110> INSTITUTE OF MOLECULAR GENETICS OF THE RUSSIAN ACADEMY
НАУКSCIENCE
ΙΝδΤΙΤυΤ ΜΟΙΈΚυΤΎΑΕΝΟΙ ΟΕΝΕΤΙΚΙ Κ088ΙΙ8ΚΟΙ АКАОЕМП ΝΑΙΙΚ <120> СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ НЕМЕЛКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКИХ И НАБОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ <130> К06100200/44 <160> 2 <170> Ра1еп11п уегвюп 3.1 <210> 1 <211> 25 <212> ϋΝΑ <213> Аг11Г1С1а1 аециепсе <220>ΙΝδΤΙΤυΤ ΜΟΙΈΚυΤΎΑΕΝΟΙ ΟΕΝΕΤΙΚΙ Κ088ΙΙ8ΚΟΙ AKAOEMP ΝΑΙΙΚ <120> METHOD FOR DIAGNOSTIC OF NON-SMALL CELL LUNG CANCER AND KIT FOR ITS IMPLEMENTATION Ag11G1S1a1 aeciepse <220>
<223> Ропуагй рптег Т1МРЗ_Г <400> 1 ассаСсаацс а§а1§аа§а1 еДасс 25 <210> 2 <211> 24 <212> ОМА <213> Аг11Г1с1а1 кеяиепсе <220><223> Ropuagy RPTTG T1MRZ_G <400> 1 AssaSsaats Aga1§aaga1 eDass 25 <210> 2 <211> 24 <212> OMA <213> Ag11G1s1a1 keiyeepse <220>
<223> Реуегае рптег Т1МРЗ_К <400> 2 ас((§а!с(1 §са§Иасаа ссса 24<223> Reuega rpteg T1MRZ_K <400> 2 ac ((§a! S (1
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2006/000430 WO2008024009A1 (en) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Transcriptional level of a timp3 gene in the form of a diagnosis marker of a non-small cell carcinoma of lung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200701894A1 EA200701894A1 (en) | 2008-02-28 |
EA010571B1 true EA010571B1 (en) | 2008-10-30 |
Family
ID=39107023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200701894A EA010571B1 (en) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Method for diagnosis of non-small cell carcinoma of lung and a kit therefor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA010571B1 (en) |
WO (1) | WO2008024009A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10240209B2 (en) | 2015-02-10 | 2019-03-26 | The Chinese University Of Hong Kong | Detecting mutations for cancer screening |
US10633713B2 (en) | 2017-01-25 | 2020-04-28 | The Chinese University Of Hong Kong | Diagnostic applications using nucleic acid fragments |
US11261494B2 (en) | 2012-06-21 | 2022-03-01 | The Chinese University Of Hong Kong | Method of measuring a fractional concentration of tumor DNA |
US12234515B2 (en) | 2017-07-26 | 2025-02-25 | The Chinese University Of Hong Kong | Enhancement of cancer screening using cell-free viral nucleic acids |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3967775B1 (en) | 2015-07-23 | 2023-08-23 | The Chinese University Of Hong Kong | Analysis of fragmentation patterns of cell-free dna |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001094629A2 (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-13 | Avalon Pharmaceuticals | Cancer gene determination and therapeutic screening using signature gene sets |
WO2003052135A2 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-26 | Epigenomics Ag | Method and nucleic acids for the analysis of a lung cell proliferative disorder |
-
2006
- 2006-08-15 EA EA200701894A patent/EA010571B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-08-15 WO PCT/RU2006/000430 patent/WO2008024009A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001094629A2 (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-13 | Avalon Pharmaceuticals | Cancer gene determination and therapeutic screening using signature gene sets |
WO2003052135A2 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-26 | Epigenomics Ag | Method and nucleic acids for the analysis of a lung cell proliferative disorder |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
HUICHEN FENG et al. Down-regulation and promotor methylation of tissue inhibitior of metalloproteinase 3 in choriocarcinoma, Gynecologic Oncology, 2004 Aug; 94(2):375-82, s. 377, 381 * |
KURTIS E. at al. Metibylation-associated Silencing of the Tissue inhibitor of Metalloproteinase-3 Gene Suggests a Suppressor Role in Kidney, Brain and Other Human Cancers, Cancer Research, February 15,1999,798-802, [on-layn] [naydeno 09.04.2007] naydeno iz bazy dannykh PubMed., referat, tabl. 1. * |
VAN DER VELDEN P.A. et al. Expression profiling reveals that methylation of TIMP is involved in uveal melanoma development, Int. J. Cancer, 2003 Sep 10; 106(4):472-9, referat, s. 473, 476 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11261494B2 (en) | 2012-06-21 | 2022-03-01 | The Chinese University Of Hong Kong | Method of measuring a fractional concentration of tumor DNA |
US10240209B2 (en) | 2015-02-10 | 2019-03-26 | The Chinese University Of Hong Kong | Detecting mutations for cancer screening |
US11168370B2 (en) | 2015-02-10 | 2021-11-09 | The Chinese University Of Hong Kong | Detecting mutations for cancer screening |
US10633713B2 (en) | 2017-01-25 | 2020-04-28 | The Chinese University Of Hong Kong | Diagnostic applications using nucleic acid fragments |
US11479825B2 (en) | 2017-01-25 | 2022-10-25 | The Chinese University Of Hong Kong | Diagnostic applications using nucleic acid fragments |
US12234515B2 (en) | 2017-07-26 | 2025-02-25 | The Chinese University Of Hong Kong | Enhancement of cancer screening using cell-free viral nucleic acids |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200701894A1 (en) | 2008-02-28 |
WO2008024009A1 (en) | 2008-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210246515A1 (en) | COMBINATION OF mRNA EXPRESSION LEVELS OF DLX1 AND HOXC6 IN URINE AS MOLECULAR MARKERS IN PROSTATE CANCER | |
AU2013281355B2 (en) | Targeted RNA-seq methods and materials for the diagnosis of prostate cancer | |
ES2608322T3 (en) | Procedure to predict the response to chemotherapy in a patient who suffers or is at risk of developing recurrent breast cancer | |
JP6269494B2 (en) | Method for obtaining information on endometrial cancer, and marker and kit for obtaining information on endometrial cancer | |
EP2808397B1 (en) | Method for obtaining information on colon cancer and marker and kit for obtaining information on colon cancer | |
JP6395131B2 (en) | Method for acquiring information on lung cancer, and marker and kit for acquiring information on lung cancer | |
EA010571B1 (en) | Method for diagnosis of non-small cell carcinoma of lung and a kit therefor | |
RU2324186C1 (en) | Method and tool for diagnostics of pulmonary epidermoid carcinoma | |
US20080108057A1 (en) | Allelic imbalance in the diagnosis and prognosis of cancer | |
RU2351936C1 (en) | Method of diagnosing non-small cell lung cancer and set for realising it | |
RU2327162C1 (en) | Method of epidermoid lung cancer diagnostics and related set | |
WO2013144202A1 (en) | Biomarkers for discriminating healthy and/or non-malignant neoplastic colorectal cells from colorectal cancer cells | |
RU2393472C1 (en) | Diagnostic technique for clear cell renal adenocarcinoma and set for implementation thereof | |
RU2390780C1 (en) | Diagnostic technique for non-small cell carcinoma of lung and kit for implementation thereof | |
RU2330285C1 (en) | Method of non-small cell lung carcinoma diagnostics and related analysis set | |
RU2395234C1 (en) | DETERMINATION OF GENE ZG16 mRNK LEVEL REDUCTION AS METHOD OF LARGE INTESTING CANCER DIAGNOSTICS AND SET OF ITS REALISATION | |
RU2374647C1 (en) | Diagnostic technique for colon cancer and kit for implementing thereof | |
CN117327791B (en) | Application of hsa_circ_0017469 in the preparation of products for early screening and prognosis assessment of colorectal cancer | |
WO2014160829A2 (en) | Unbiased dna methylation markers define an extensive field defect in histologically normal porstate tissues associated with prostate cancer: new biomarkers for men with prostate cancer | |
JP6418594B2 (en) | Method for obtaining information on endometrial cancer, and marker and kit for obtaining information on endometrial cancer | |
US20060094007A1 (en) | Method of identifying pancreatic ductal carcinoma-specific gene using pancreatic ductal cells, method of testing for pdc using said genes, and method of screening pharmaceutical candidate compounds for treating or preventing pdc | |
WO2024001602A1 (en) | Composition for detecting gastric cancer, kit, and use thereof | |
RU2445627C1 (en) | Diagnosing technique for non-small-cell lung cancer and set for implementing thereof | |
CN118127151A (en) | Composition for detecting bladder cancer, kit and application thereof | |
CN117187388A (en) | Application of GRIK2 gene as marker in preparation of lung cancer detection kit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |