專利名稱：白血病病變前期mRNA水平原位雜交檢測試劑盒及檢測方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物檢測領域，更具體地說，是涉及與白血病病變前期mRNA表達改變 (病理演變過程)的相關檢測技術。
背景技術：
白血病是造血系統的惡性疾病，俗稱“血癌”，是海內十大高發惡性腫瘤之一，其特點為造血組織中某一類型的白血病細胞在骨髓或其他造血組織中的發生惡性增生，并浸潤體內各臟器、組織，導致正常造血細胞受抑制，產生各種癥狀，臨床表現以發熱、出血、貧血、 肝、脾、淋逢迎腫大為特點。白血病一般按天然病程和細胞幼稚程度分為急性和慢性，按細胞類型分為粒細胞、淋巴細胞、單核細胞等類型，臨床表現各有異同之處。可經中藥及化療， 大部分可達緩解，也可骨髓移植治療，一部分可持久存活甚或治愈。我國白血病患者約為 3 4人/10萬人口，小兒的惡性腫瘤中以白血病的發病率最高。據調查，我國<10歲小兒白血病的發病率為2. 28/10萬，不論什么年齡均可發病，男的的發病率高于女性。一年四季均可發病，農村多于城市。近十余年來美國、日本、英國等國家白血病發生率和死亡人數的比率也有上升趨勢，全世界約有M萬急性白血病患者。急性白血病屬于中醫學的“虛癆”、 “血證”、“瘟病”等范疇。人類白血病的確切病因至今未明。很多因素被認為和白血病發生有關。病毒可能是首要因素，此外尚有電離輻射、化學毒物或藥物、遺傳因素等。1、病毒人類白血病的病毒病因研究已有數十年月歷史，但至今只有成人t細胞白血病肯定是由病毒引起的。其他類白血病還沒有法證明其病毒因素，并不具備傳染性；2、電離輻射電離輻射有致白血病效用，其效用與放射劑量大小和照射部位有關，一次大劑量或多次小劑量照射均有致白血病效用；3、化學物質苯致白血病效用比較肯定。苯致急性白血病以急粒和紅白血病為主；4、遺傳因素某些白血病發與遺傳因素有關；5.最主要的致病因素是長期、 累積使用農藥對人類生活環境的污染。急性白血病在臨床上分急性髓細胞白血病(acute myeloblastic leukia, ami)及急性淋巴細胞白血病(acute lymphocytic leukia, all)。 白血病在臨床上稱之血癌，與癌癥同類。2005年美國衛生研究院、癌癥研究院、疾控中心等八家單位做了一個年度報告，對 1972年發起的抗癌大戰進行回顧，報告認為人類在抗癌大戰中是失敗，結論是癌癥死亡率沒有降低，其列舉出造成抗癌大戰失敗的幾個因素是1.腫瘤細胞異質性(多態性);2.腫瘤細胞耐藥性；3.抗癌藥物設計思路不完善(動物模型設計不科學)等。同時，該報告中亦提出應重新審視現有診治癌癥的措施。本發明人在長期研究中發現，導致癌癥死亡率不降的重要原因是不能做到真正的早期診斷。依照現有的臨床醫學影像(B超、CT、核磁共振成像等)及和其它生化(癌抗原、 癌胚抗原、糖類激素、細胞膜因子、細胞核因子、細胞流式技術)指標來診斷癌癥，都是腫瘤形成后診斷，前者要有組織學變化或已有占位性病變，后者大部分是腫瘤形成后所分泌、釋放、或腫瘤的標記物。傳統臨床觀念認為占位性癌塊在2公分下是屬于早期癌癥的診斷，這一概念值得認真討論，2公分以下癌塊屬早期這一界定科學性是不夠嚴謹的，從細胞學角度來分析，1公分的腫塊約有一億個腫瘤細胞，2公分的腫塊其三維空間的細胞疊加數遠不止 2億個腫瘤細胞，從癌變前期到單克隆癌細胞產生及形成2公分的癌塊，其病理演變過程相當長，可能是5年或10年、甚至是10年以上(特殊病例除外)，很難證實的是在這個病理演變過程中，腫塊是癌癥唯一的發生地和單獨的病灶，可能癌細胞早已遷移到其它組織或器官生長。臨床研究早已證實，一旦形成腫塊的同時，其它癌細胞通過不同途徑遷移到其它部位克隆生長，一旦切除原發灶后，其它器官復發灶或多發癌塊灶先后形成。因此，在臨床上以 2公分以下的癌腫塊大小來界定早期與否，不夠嚴謹(有些病例，在發現原發病灶時，同時發現轉移病灶，不在我們表述的內容中)，其實這時已經是晚期診斷和晚期治療，這是導致癌癥死亡率不降的真正原因。白血病的臨床診治也是如此，一旦發現都是晚期了，不做骨髓干細胞移植，大部分很難治愈，而且，骨髓干細胞移植的配型人數遠遠少于白血病發病人數。隨著分子生物技術日益完善，功能基因組學，癌癥基因組學等研究的深入展開，為了尋求更早期的診斷癌癥、治療癌癥、以及預防癌癥，已取得長足進步。至今，我們已有可能在基因的一級轉錄功能產物(mRNA水平)上做更精確的早期篩查和診斷，在癌變前期或癌細胞形成(單克隆)前，就可以做到早期預測和篩查。本發明采用核酸原位雜交技術，選擇多組臨床標本(白血病患者、高危人群、正常對照)，對DJ-I基因與白血病的早期預警進行檢測分析。研究人員，通過檢測病人的骨髓樣本，發現骨髓異常增殖綜合征中的兩個轉錄因子(TWIST和DJ—1)表達異常。而利用核苷酸干擾技術降低異常表達的TWIST和DJ—1， 可以顯著的增高抑癌基因P 53的表達，從而大大促使異常增殖的癌細胞發生凋亡。骨髓異常增殖綜合征簡稱為“MDS”，以往被稱為“白血病前期”，是一組起源于多功能造血干細胞克隆性骨髓增殖性疾病。以往認為這種病易發在50多歲的中老年人，但近年來，該病有增多的趨勢，且在青少年中發現的病例也不少。經臨床觀察發現，該病并不一定都會發展成白血病，如果前期診斷及時，采取有效的治療手段，病人的治愈率較高。利用基因芯片和蛋白質質譜技術，通過分析近百名病人的骨髓樣本后發現了 DJ-I有預防性診斷和早期介入治療“白血病前期”有著重要的臨床意義
將DJ-I的mRNA作為早期篩查白血病病變前期有非常重要的臨床診斷意義。DJ-I的 mRNA在白血病前期及病變過程中表達過度。它作于白血病病變前期篩查、及白血病治療后的復發預警也有非常重要的臨床意義。發明人在長期的研究中，得出了一種新理念，癌癥和其它臨床的重大疾病的臨床診治模式一定要改變，不能只停留現在治已病(發病后診治)，要做到預防性診治，做到治已病，只有這樣才能降低重大疾病的發病率和死亡率，降低社會成本和醫療成本。因此，發明人在開發和生產重大疾病的mRNA水平篩查試劑盒及治療藥物中，在理論和技術上都做了大膽創新。特別是篩選臨床標本(正常人群、高危人群、白血病患者)，突破了正常組織與腫瘤組織比較的一貫性研發思路，來尋找和開發白血病前變的mRNA水平，與白血病早期基因病理生理學演變密切相關，而且臨床意義非常重要的靶標，能將臨床上癌癥形成后診治模式變成癌癥(白血病)的預防性診治，爭取了白血病診治的時間和空間，達到預防白血病。目前對DJ-I基因的研究都采用高通量基因芯片技術和蛋白譜技術，而這些方法多用于科研方面，不適應臨床應用，特別是個性化的應用在我國現階段條件尚不成熟。根據
4現有的文獻資料DJ-I基因mRNA水平的檢測技術及試劑盒未見報道。本發明人在針對創新性發明的要求，設計了不同數據例組(白血病患者、高危人群、正常對照人)例組，用原位雜交技術進行檢測，結果表明以上白血病病人DJ-I基因都過度表達，高危人群有不同程度表達15-25%，正常人都是零表達。表明DJ-I基因是白血病病變前期篩查的重要標志物。原位雜交技術(in situ hybridization)是將分子生物學與細胞化學技術結合起來，以標記的核酸分子為探針，在組織細胞原位檢測特異性核酸分子的技術。其原理是使含有特異序列、經過標記的核酸單鏈(即探針)，在適宜條件下與組織細胞中的互補核酸單鏈即靶核酸發生雜交，再以放射自顯影或免疫細胞化學方法對標記探針進行探測，從而在細胞原位顯示特異的DNA或RNA分子。原位雜交的探針是已知序列的分子或序列未知但分子已知的核酸分子(雖不明確該分子全部序列，但已知其針對何靶分子)，探針的種類按核酸性質不同又可分為DNA探針、 cDNA探針、cRNA探針和合成寡核苷酸探針。為了便于示蹤，探針必須用一定的手段加以標記，以利于以后的檢測。常用的標記物包括放射性核素和非放射性標記物兩大類。常用的同位素標記物有咕、353、1251和3牛。同位素標記物雖然有靈敏性高、背底較為清晰等優點，但是由于放射性同位素對人和環境均會造成傷害，近來有被非同位素取代的趨勢。非同位素標記物中目前最常用的有生物素、地高辛和熒光素三種。檢測這些標記物的方法都是極其靈敏的。根據所用探針及所要檢測核酸的不同又可分為DNA-DNA，RNA-DNA, RNA-RNA雜交。 但不論哪一種形式的雜交，都必須經過五大過程，即組織細胞的固定，預雜交、雜交、沖洗和顯示。本發明采用RNA-RNA的雜交方式，合成的探針(mRNA)和檢測的靶mRNA是采用堿基互補(雜交互補)的原理，同時經過長時間研究和觀察，啟動和中止處得殘基對檢測的結果沒有影響(因為，發明人采用的mRNA序列都超過600bp以上)。鑒于目前臨床上癌癥的診斷(影像醫學和生化指標物都是腫瘤形成后的診斷)是晚期診斷，治療也是晚期治療，導致死亡率不降的醫治模式。本發明的初衷是想改變目前臨床上重大疾病的診治模式，從治已病變成預防性治未病，達到預防性診治，將目前影像醫學手段和眾多生化標記物無法檢測到癌前變mRNA水平量化改變技術，做了創新性的技術突破，提供癌前變mRNA水平篩查技術。使臨床上有了一項新的癌前變mRNA水平真正早期篩查的技術，為臨床癌癥的診治爭取時間和空間。

發明內容
本發明的目的首先是提供一種原位雜交檢測試劑盒，其包含原位雜交檢測探針和標記物。其次，本發明還要提供上述試劑盒用于與白血病發生、復發相關的DJ-I基因的原位雜交檢測方法。為實現本發明的目的，本發明的技術方案如下
本發明首先提供一種原位雜交檢測試劑盒，其包括雜交探針和標記物，其中，所述的雜交探針是DJ-I基因堿基序列，即SEQ ID NO. 1所示序列，DJ-I基因的核苷酸序列長度是 822bp。(在探針標記過程中如果基因序列太長，超過IOOObp以上，我們會用⑶S的序列來設計探針，如果CDS的序列也超過IOOObp以上，會采用基因的中間一段堿基序列來合成探針，堿基序列不少于500bp，探針合成后要做序列檢測，并對功能進行臨床意義的分析)。本發明試劑盒的一個優選方案是，所述的標記物選自放射性物質、化學發光或顯色物質、生物素、金屬鱟、熒光素、酶及納米材料。本發明試劑盒的一個優選方案是還包括雜交液。本發明試劑盒的一個優選方案是還包括增強劑。本發明試劑盒的一個優選方案是還包括顯色劑。本發明的癌變前期DJ-I基因篩查試劑盒應用價值在于，能在mRNA
水平，及早對白血病病變前期篩查及白血病經治療后復發的早期預警。DJ-I基因是一種類似致癌基因，它的高表達表明有白血病前變的可能及治療后有可能復發，提示臨床醫生及早介入診治。本發明還提供一種DJ-I基因原位雜交的檢測方法，包括以下步驟
(1)在上面所述的雜交探針與靶序列可形成穩定雜交復合體的條件下，將底物中待測 RNA與雜交探針接觸，形成雜交復合體；和
(2)檢測所述雜交復合體。本發明所述的檢測方法，其中優選地是，所述的可形成穩定雜交復合體的條件為 核酸雜交的溫度為42°C ；核酸雜交的時間為16 - 24小時。本發明所述的檢測方法，其中優選地是，所述的底物選用人的血液白細胞標本或其它器官組織細胞標本。更優選地是，所述的血液標本或其它器官組織細胞標本來自白血病患者、高危人群、正常對照。本發明所述的檢測方法，其中優選地是，所述的白血病高危人群，經治療后病人復發及白血病患者。本發明的檢測試劑盒是采用核酸雜交技術和組化免疫方法相結合，以DJ-I基因為檢測對象，合成探針是DJ-I基因的RNA序列，檢測的底物是人體血液標本白細胞或組織細胞的RNA的表達量。原位雜交技術的顯示方法能提供DJ-I基因的半定量或定量表達程度判定。根據雜交后免疫組化顯色判定以上基因的表達量，正常人DJ-I基因表達低或不表達，即不顯色，DJ-I基因在白血病病人和正常人有顯著差異，該基因的表達量比正常人表達量都高，高危人群有低表達。本發明的診斷試劑盒的組份是由雜交探針，雜交液，顯色劑，增效劑等組成。本試劑盒的核酸雜交原理是分子生物學業內人士均熟知，具體操作步驟是標本處理、預雜交、雜交、免疫組化染色、鏡下進行定量分析、結果報告，其中雜交的具體步驟包括
1).將待測標本放入反應槽中；
2).儀器自動棄去液體，自動加消化液；
3).儀器自動棄去液體，自動后固定；
4).儀器自動棄去液體，自動預雜交(42°C);
5).儀器自動棄去液體，自動清洗；
6).儀器自動棄去液體，自動雜交(42°C);
7).儀器自動棄去液體，自動清洗；
8).儀器自動棄去液體，自動與DIG抗體培養(室溫)；9).儀器自動棄去液體，自動清洗，顯色；
10).取出封片鏡檢。本發明的一個優選實施例的方案是以DJ-I基因為目的基因合成的核酸探針用地高辛標記(地高辛標記的cDNA、RNA和寡核苷酸探針，不但探針的具有生物素標記優點， 還克服了生物素標記的探針在原位雜交過程中受組織內源性生物素干憂等缺點)，將該雜交探針與人體血液白細胞的待測RNA核酸進行雜交，再用免疫組化的方法顯色，在光鏡下觀察mRNA的存在和定位，根據染色的細胞數，判斷目的基因的表達量。本發明方法是目前常用的核酸原位雜交技術，該方法通過檢測底物細胞中的DJ-I 基因表達量，用來確定白血病是否發生及治療后有沒有復發，因為DJ-I基因在正常人中低表達或不表達，如果DJ-I基因表達高度，說明白血病病變風險非常高，已及治療后病人可能已復發，從而獲得白血病病變前期的篩查和診斷信息，幫助臨床醫生及早介入。一個試劑盒可以多人份使用或一人份使用。如上所述，當檢測到DJ-I基因的表達高于正常對照時，則可預測受試者為白血病病變已發生。本發明具有如下有益效果
本發明的臨床意義是更早期跟蹤檢測白血病病變發生和病理演變過程中白血病病變的發生、發展趨勢。本發明的診斷試劑盒與臨床上其它檢測標志物(癌抗原、癌胚抗原、糖類激素、細胞膜因子、細胞核因子)和影像醫學檢查有顯著不同。本發明可以在基因水平上檢測DJ-I基因異常表達，在影像醫學檢查未發現占位性癌病灶之前，癌癥生化指標未產生異常之前，白血病發病前期，能及早做到以上基因表達異常的信息采集，給臨床白血病病變前期高風險人群，一個真正的早期篩查以及治療后復發的及早預測。這樣才有可能實施乳癌的早期篩查、早期預防、早期治療，有可能從源頭上徹底根治白血病惡疾。此外，本發明提供的試劑盒具有靈敏度高、特異性強的特點，同時，本發明的檢測方法操作方便、簡單，能在區級以上醫院普遍使用和推廣。


圖1是本發明DJ-I基因原位雜交技術流程圖。圖2是本發明實施例中白血病病人DJ-I過量表達圖片。圖3是本發明實施例中正常人DJ-I表達圖片。圖4是高危人群DJ-I表達圖片。
具體實施例方式下面結合實施例，更具體地說明本發明的內容。應該理解，下面的實施例用于說明而非限定本發明內容，任何形式上的改變或變通將落入本發明的保護范圍。實施例1
按照常規方法制備本實施例的原位雜交試劑盒，該試劑盒包括以DJ-I基因為檢測目的基因設計的雜交探針、標記物、說明書，其中 本實施例的探針標記物選用地高辛。試劑盒雜交液組成
權利要求
1.一種原位雜交檢測試劑盒，包括雜交探針和標記物，其特征在于，所述的雜交探針為序列表SEQ ID NO. 1所示的序列。
2.如權利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述的標記物選自放射性物質、化學發光或顯色物質、生物素、金屬鱟、熒光素、酶及納米材料。
3.如權利要求1所述的試劑盒，其特征在于，該試劑盒還包括雜交液。
4.如權利要求1所述的試劑盒，其特征在于，該試劑盒還包括增效劑。
5.如權利要求1所述的試劑盒，其特征在于，該試劑盒還包括顯色劑。
6.一種DJ-I基因原位雜交檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)在權利要求1所述的雜交探針與靶序列可形成穩定雜交復合體的條件下，將底物中待測RNA與雜交探針接觸，形成雜交復合體；和(2)檢測所述雜交復合體。
7.如權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述的可形成穩定雜交復合體的條件為核酸雜交的溫度為42°C ；核酸雜交的時間為16 - 24小時。
8.如權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述的底物選用人的血液白細胞標本。
9.如權利要求8所述的檢測方法，其特征在于，所述的血液白細胞標本選自白血病患者、高危人群、正常對照標本。
10.DJ-I基因在制備檢測白血病病變原位雜交試劑盒中的應用。
全文摘要
本發明公開一種原位雜交檢測試劑盒，包括雜交探針和標記物。還公開使用本試劑盒原位雜交檢測與白血病病變前期病理演變有密切相關的轉錄因子(DJ-1)基因的mRNA方法，包括以下步驟(1)在雜交探針與靶序列可形成穩定雜交復合體的條件下，將底物中待測RNA與雜交探針接觸，形成雜交復合體；和(2)檢測所述雜交復合體。本發明的試劑盒和檢測方法可在mRNA水平上檢測DJ-1基因的表達量，現有的臨床生化檢測指標更早期，能實現真正的白血病病變前期mRNA水平篩查，同時，本發明的檢測方法簡單方便，成本低，便于縣區級醫院推廣應用。
文檔編號C12Q1/68GK102453769SQ20111044293
公開日2012年5月16日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者張云福, 張玉麗, 裘建英, 裘霖 申請人:芮屈生物技術(上海)有限公司