專利名稱：用于追蹤塑化劑的生物標記與基因芯片及其確認方法
技術領域：
本發明是有關于一種生物標記及其確認方法，特別是關于一種用于追蹤塑化劑的生物標記與基因芯片及其確認方法。
背景技術：
塑化劑事件(又稱為塑化劑/塑毒風波、塑化劑/塑毒風暴等)是臺灣在2011年5月底爆發的一系列食品安全事件。該事件起因為市面上部分食品檢測出含有塑化劑，進而被發現部分上游原料供貨商在常見的合法食品添加物“起云劑”中，使用廉價的工業用塑化劑以撙節成本。除了最初被披露的飲料商品之外，影響范圍亦擴及糕點、面包和藥品等。相關政府機關在事件爆發后，明訂同年6月起若相關食品未完成自我檢驗，一律禁止販賣。雖然塑化劑可合法的添加于保特瓶等食品容器，但在很早以前各國就已經有人呼吁重視食品及醫療容器溶出的塑化劑DEHP (鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯)，認為合法的極微量DEHP就會有不良影響。然而此事件中是直接將DEHP當成食品添加劑，含量遠高于過去測量的溶出量。DEHP比三聚氰胺的毒性高20倍，不只造成生殖毒性，甚至有致癌危險。不肖業者加入塑化劑，勢必影響民眾健康。雖然這些危害人體健康的塑化劑存在食品中的情況為時已久，但是由于未發生此次震驚各界的事件，加之國人對環境毒物的漠視心態，以至于事件發生當下，民間乃至政府機關無一有效應對計策。正本清源，相關機關除應重視這些毒物的存在及教育社會大眾減少使用的機會外，更應研發相關毒物篩檢方式；對于可能已受塑化劑污染的群眾，提供篩檢及進一步保護的措施。然而，目前這些篩檢方式仍付之闕如。因此，本發明的發明人，運用相關背景技術資料，以最少的成本分析塑化劑毒理基因組及其影響人體的疾病，分析得到適合用于篩檢塑化劑的生物標記；以基因芯片(genechip)為載體，設計 最少成本卻最有效的塑化劑篩檢工具。本發明除為相關領域的創新突破外，更為人類健康提供了絕佳保障。

發明內容
本發明是一種用于追蹤塑化劑的生物標記，是選自由PPARG、CASP3、PPARA、NR1I2、ESRl、AR、CYPlBl、ABCBl、CYPlAl、VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、BAX、BCL2、CDOl、CELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPKl、ΜΑΡΚ3、MYC、NCOAl、PAPSSl、PAPSS2、SUOX, SLC5A5、AKRlCl、IL4、INHA及PCNA所組成的人體基因/蛋白質族群中的一種或幾種。根據本發明的構想，該生物標記可判別人體是否遭受塑化劑污染而導致基因表現異常。根據本發明的構想，該塑化劑為鄰苯二甲酸鹽(Phthalates)。根據本發明的構想，該鄰苯二甲酸鹽包含鄰苯二甲酸二辛酯(DiethylhexylPhthalate, DEHP)、鄰苯二甲酸二 (2_ 乙基己基)酯(Mono-(2-ethylhexyl)Phthalate,MEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl Phthalate, DBP)、鄰苯二甲酸單丁酉旨(MonobutylPhthalate, MBP)或鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(Butylbenzyl Phthalate, BBP)。另外，本發明揭露了一種用于追蹤塑化劑的基因芯片，其包括:PPARG、CASP3、PPARA、NR1I2、ESRU AR、CYPlBU ABCBU CYPlAU VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、BAX、BCL2、CDOl、CELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPKl、MAPK3、MYC、NCOAl、PAPSSl、PAPSS2、SUOX、SLC5A5、AKRlCU IL4、INHA或PCNA的人體基因/蛋白質。本發明也揭露了一種追蹤塑化劑的生物標記的確認方法，包含步驟:選定至少一種塑化劑；定義該塑化劑的關鍵詞，并以該關鍵詞于比較毒物基因組學數據庫(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)中搜尋所有相關的塑化劑-基因/蛋白質交互作用；選定交互作用產生于人體內的的基因/蛋白質；確認該塑化劑-基因/蛋白質的分子功能(Molecular Function);及若該分子功能與一人體病變具有一顯著的發生機率，則確認導致該分子功能的基因/蛋白質為追蹤該塑化劑的生物標記。根據本發明的構想，該人體病變包含:心臟衰竭(Heart Failure)、心動過速(Tachycardia)、心肌梗塞(Cardiac Infarction)、郁血性心衰竭(Congestive CardiacFailure)、心律不整(Cardiac Arrhythmia)、肝壞死(Liver Necrosis/Cell Death)、脂肪肝(Liver Steatosis)、 肝腫大(Liver Hepatomegaly)、肝炎(Liver Hepatitis)、肝增生(Liver Hyperplasia/Hyperproliferation)、腎衰竭(Kidney Failure)、腎炎(RenalNephritis)、腎增生(Renal Proliferation)、腎積水(Renal Hydronephrosis)或腎壞死(Renal Necrosis/Cell Death)。根據本發明的構想，該發生機率p值要小于0.05。


圖1為本發明實施例的流程圖。
具體實施例方式在開始描述本發明的實施例前，先就本發明的背景資料做詳細的解說。本發明利用既有的基因數據庫，以特定的方式，篩檢出合適的生物標記(基因或蛋白質)，并以之為探針，制成適合的基因芯片。目前一般只針對食品、物品或血液進行塑化劑含量的檢測，但無法知道塑化劑是否確實影響到人體或影響的程度為何，因此，本發明從人體2 3萬筆基因中，找出會受塑化劑影響的主要基因組，也就是說，會因塑化劑而改變其表達量，藉此，作為生物標記或基因芯片。本實施例所使用的基因數據庫為比較毒物基因組學數據庫(ComparativeToxicogenomics Database, CTD)。該數據庫是一個公共網站,策劃描述化學品之間關系的科學數據、基因與人類疾病的研究工具。CTD的主要目標之一是推進環境化學品對人類健康的影響的認識。由于其內容的組成是完整實時的實驗數據、科學報告及論文分析，有效的分析該數據庫可以節省不必要的時間和金錢開銷，同時獲得最完整的毒物與環境及疾病的信息?；蛐酒且粔K帶有DNA微陣列(micorarray)的特殊玻璃片或娃晶元片,在數平方公分的面積上布放數千或數萬個核酸探針；檢體中的DNA、cDNA、RNA等與探針結合后，通過熒光或電流等方式偵測。經由一次測驗，即可提供大量基因序列相關信息。它是基因組學和遺傳學研究的工具。研究人員應用基因芯片就可以在同一時間定量的分析大量(成千上萬個)的基因表達，具有快速、精確、低成本的生物分析檢驗能力。結合上述分析過后的生物標記，即為本發明的核心。本發明的實施例以圖1所示的流程圖描述的，請見圖1。依照本發明的精神，一種追蹤塑化劑的生物標記確認方法，首先選定至少一種塑化劑(步驟Si)。此處選定者為鄰苯二甲酸鹽(Phthalates)?；谌粘Ｉ畛Ｓ龅降泥彵蕉姿猁}類相當多，選定兩個最常遇的鄰苯二甲酸二辛酯(Diethylhexyl Phthalate, DEHP)及鄰苯二甲酸二丁酯(DibutylPhthalate, DBP)進行搜尋分析。因該二者在體內進一步會產生代謝物，為避免有漏失，連同其代謝物鄰苯二甲酸二(2_乙基己基)酷(Mono-(2-ethylhexyl)Phthalate, MEHP)、鄰苯二甲酸單丁酯(Monobutyl Phthalate, MBP)及鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(ButylbenzylPhthalate, BBP) 一并進行搜尋。其次定義前述塑化劑的關鍵詞，并以該關鍵詞于比較毒物基因組學數據庫(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)中搜尋所有相關的塑化劑-基因/蛋白質交互作用(步驟S2)。該關鍵詞以其學名加上縮寫進行數據庫搜尋。選定交互作用產生于人體內的的基因/蛋白質(步驟S3)。由分析結果發現，DEHP/MEHP具有183個相關的基因/蛋白質，DBP/MBP/BBP具有112個相關的基因/蛋白質。除去兩者重復計算的基因/蛋白質，總計有249個不同的基因/蛋白質。再次,要確認前述基因/蛋白質的分子功能(Molecular Function)(步驟S4)。除了傳統的閱讀數據庫內容以確認該分子功能外，由于數據庫的數據都已數字化，常見的軟件,如MetaCore或Pathway Studio等，皆可用以協助找尋這249個基因/蛋白質的分子功倉泛。最后，決定前述追蹤塑化劑(DEHP/MEHP及DBP/MBP/BBP)的生物標記。若該分子功能與人體病變具有不為零的發生機率，則確認引致該分子功能的基因/蛋白質為追蹤該塑化劑的生物標記(步驟S 5)。此處所述的人體病變為心臟衰竭(Heart Failure)、心動過速(Tachycardia)、心肌梗塞(Cardiac Infarction)、郁血性心衰竭(Congestive CardiacFailure)、心律不整(Cardiac Arrhythmia、肝壞死(Liver Necrosis/Cell Death)、脂肪月干(Liver Steatosis)、肝腫大(Liver Hepatomegaly)、肝炎(Liver Hepatitis)、肝增生(Liver Hyperplasia/Hyperproliferation)、腎衰竭(Kidney Failure)、腎炎(RenalNephritis)、腎增生(Renal Proliferation)、腎積水(Renal Hydronephrosis)或腎壞死(Renal Necrosis/Cell Death)。其因前述塑化劑存在而發生的機率p值要小于0.05。經分析，受塑化劑DEHP/MEHP影響的基因/蛋白質有26組:PPARG、CASP3、PPARA、NR1I2、ESRU AR、CYPlBU ABCBU CYPlAU VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、BAX、BCL2、CDOUCELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPKl、ΜΑΡΚ3、MYC、NCOAl、PAPSS1、PAPSS2 及 SUOX。而受塑化劑DBP/MBP/BBP影響的基因/蛋白質有15組:PPARG、PPARA、NR1I2、ESRl、AR、CYPlBl、VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、SLC5A5、AKRlCl、IL4、INHA 及 PCNA。綜合以上分析，可以得知受塑化劑DEHP/MEHP及DBP/MBP/BBP影響并對應上述人體病變的基因 / 蛋白質有 31 組:PPARG, CASP3、PPARA, NR1I2、ESRU AR、CYPlBU ABCBUCYPlAU VEGFA, ESR2、PPARD, LAMP3、BAX、BCL2、CD01、CELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPKUMAPK3、MYC、NC0A1、PAPSS1、PAPSS2、SU0X、SLC5A5、AKR1C1、IL4、INHA、及 PCNA，其即為本發明用于追蹤塑化劑(DEHP/MEHP及DBP/MBP/BBP)的生物標記。也就是說，當上述所列基因組的表達量異于正常值，則可判定受測者受塑化劑影響的程度高于正常的標準范圍。因此，可從上述基因/蛋白質族群中挑選部分或全部作為生物標記以判別人體是否遭受塑化劑污染而導致基因表達異常。更明確的說，假若要檢測人體是否遭受塑化劑DBP/MBP/BBP污染而導致基因表達異常，實際上，并不限于需要針對上述所列的15組基因/蛋白質全部進行檢測，而只需挑選其中幾組。依照本發明的精神，包含前述的基因或蛋白質族群且用于偵測塑化劑(DEHP/MEHP及DBP/MBP/BBP)影響的生物芯片，亦在本發明申請保護范圍內。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，但都將落入本發明的保護范圍內，本發明的保護范圍應當以權利要求書所要求保 護的范圍為準。
權利要求
1.一種用于追蹤塑化劑的生物標記，是選自由PPARG、CASP3、PPARA, NR1I2、ESRU AR>CYPlBl、ABCBl、CYPlAl、VEGFA, ESR2、PPARD, LAMP3、BAX、BCL2、CDOl、CELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPKl、ΜΑΡΚ3、MYC、NCOAl、PAPSS 1、PAPSS2、SUOX, SLC5A5、AKRlCl、IL4、INHA 及PCNA所組成的人體基因/蛋白質族群中的一種或幾種。
2.如權利要求1所述的用于追蹤塑化劑的生物標記，其中該生物標記用以判別人體是否遭受塑化劑污染而導致基因表達異常。
3.如權利要求1所述的用于追蹤塑化劑的生物標記，其中該塑化劑為鄰苯二甲酸鹽(Phthalates)0
4.如權利要求3所述的用于追蹤塑化劑的生物標記，其中該鄰苯二甲酸鹽包括鄰苯二甲酸二辛醋(Diethylhexyl Phthalate，DEHP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)醋(Mono-(2-ethylhexyl)Phthalate, MEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl Phthalate, DBP)、鄰苯二甲酸單丁酯(Monobutyl Phthalate, MBP)或鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(ButylbenzylPhthalate, BBP)。
5.一種用于追蹤塑化劑的基因芯片，包括:PPARG、CASP3、PPARA、NR1I2、ESRU AR、CYPlBU ABCBU CYPlAU VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、BAX、BCL2、CD01、CELSR2、CSNK1A1、的人體基因/蛋白質。
6.—種追蹤塑化劑的生物標記確認方法，包含步驟: (1)選定至少一種塑化劑； (2)定義該塑化劑的關鍵詞，并以該關鍵詞于比較毒物基因組學數據庫(ComparativeToxicogenomics Database，CTD)中搜尋所有相關的塑化劑-基因/蛋白質交互作用； (3)選定交互作用產生于人體內的基因/蛋白質； (4)確認該塑化劑-基因/蛋白質的分子功能；及 (5)若該分子功能與人體病變具有不為零的發生機率，則確認導致該分子功能的基因/蛋白質為追蹤該塑化劑的生物標記。
7.如權利要求6所述的追蹤塑化劑的生物標記確認方法，其中該人體病變包括:心臟衰竭(Heart Failure)、心動過速(Tachycardia)、心肌梗塞(Cardiac Infarction)、郁血性心衰竭(Congestive Cardiac Failure)、心律不整(Cardiac Arrhythmia)、肝壞死(LiverNecrosis/Cell Death)、脂肪肝(Liver Steatosis)、肝腫大(Liver Hepatomegaly)、肝炎(Liver Hepatitis)、月干增生(Liver Hyperplasia/Hyperproliferation)、腎衰竭(KidneyFailure)、腎炎(Renal Nephritis)、腎增生(Renal Proliferation)、腎積水(RenalHydronephrosis)或腎壞死(Renal Necrosis/Cell Death)。
8.如權利要求6所述的追蹤塑化劑的生物標記確認方法，其中該發生機率P值要小于.0.05。
全文摘要
本發明公開了一種用于追蹤塑化劑的生物標記與基因芯片及其確認方法。根據上述確認方法所找出的生物標記是選自由PPARG、CASP3、PPARA、NR1I2、ESR1、AR、CYP1B1、ABCB1、CYP1A1、VEGFA、ESR2、PPARD、LAMP3、BAX、BCL2、CDO1、CELSR2、CSNK1A1、CYP3A4、MAPK1、MAPK3、MYC、NCOA1、PAPSS1、PAPSS2、SUOX、SLC5A5、AKR1C1、IL4、INHA及PCNA所組成的人體基因/蛋白質族群中的一種或多種，適用于檢測人體內是否遭受塑化劑，如鄰苯二甲酸鹽等的污染。
文檔編號G01N33/68GK103205482SQ20121000746
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者舍爾辛格 申請人:舍爾辛格