技术领域
本发明涉及一种KRAS基因突变检测试剂盒,属于生物技术领域。
背景技术
1)KRAS基因突变在结直肠癌中的临床意义
近年来,随着人民生活水平的不断提高,饮食习惯和饮食结构的改变以及人口老龄化,我国结直肠癌(colorectal cancer,CRC)的发病率和死亡率均保持上升趋势。其中,结肠癌的发病率上升尤为显著。大多数患者发现时已属于中晚期。结直肠癌发病率22.1万,死亡率11万,5年生存率63.7%。
KRAS是EGFR(表皮生长因子受体)信号传导通路中的一个关键的下游调节因子,参与细胞生长的调节,在癌变发生过程中起着重要作用。KRAS基因产物参与了控制基因转录的激酶信号传导路径,从而能调节细胞的生长与分化。KRAS基因的改变使KRAS蛋白发生变化,其结果KRAS蛋白不再具有裂解GTP分子和释放GTP分子的能力。这样的改变导致这条信号传导路径始终处于“开”通的状态。这种“开”的信号导致细胞的生长和增生。因此KRAS的过度表达与扩增导致持续的细胞增殖,这是肿瘤发生的关键一步。
西妥昔单抗和帕尼单抗是作用于EGFR的单克隆抗体,可以抑制下游的信号通路传导。2008年6月,美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上CRYSTAL、OPUS等研究了西妥昔单抗联合FOLFIRI和FOLFOX作为转移性结直肠癌的初始治疗作用,结论为:KRAS野生型患者在加用西妥昔单抗治疗后PFS得到了显著改善。若KRAS有突变,则无论单药或联合均不应使用西妥昔单抗或帕尼单抗,因为不仅无效,还增加副反应,浪费金钱。
2008年10月,KRAS基因检测被写入《美国国立癌症综合网络(NCCN) 结直肠癌临床实践指南》,专家组强烈推荐所有转移性结直肠癌患者均应进行KRAS基因型检测,原发灶或继发灶组织均可,对于KRAS野生型的患者可考虑进一步检测BRAF分型。
2010年版中国《结直肠癌诊疗规范》指出:完整的病理报告内容应该包括K-ras基因状态的检测,同时晚期/转移性结直肠癌靶向药物治疗前应检测KRAS。
2)KRAS基因突变在非小细胞肺癌NSCLC的临床意义
原发性肺癌(以下简称肺癌)是我国最常见的恶性肿瘤之一。2012年WHO统计显示,肺癌是我国目前发病率和死亡率第1位的恶性肿瘤。基于肺癌的生物学特性、治疗和预后,WHO将其分为两大类:非小细胞肺癌NSCLC和小细胞肺癌SCLC。其中NSCLC占肺癌的85%以上。虽然治疗肺癌技术有了很大的提高,但5年生存率没有明显改善,而且大多数肺癌患者死于无法控制的远处转移,传统的化疗和放疗由于缺乏特异性,取得疗效的同时也往往给患者带来较大的副作用。因此,选择肺癌细胞特异的分子靶点,应用针对该靶点的药物进行治疗,在取得明显疗效的同时又避免对正常细胞的伤害的治疗模式,已经被肿瘤学术界和广大患者所认同和采用。
EGFR(epidermal growth factor receptor,表皮生长因子受体)是目前用于NSCLC分子靶向治疗的最主要靶点。EGFR受体抑制剂TKI小分子酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor),通过阻断细胞受体的ATP结合位点,阻止下游信号传递而产生抑制肿瘤作用。
三种EGFR-TKI(吉非替尼/易瑞沙,厄罗替尼/特罗凯,和凯美钠)是目前用于NSCLC分子靶向治疗的主要药物,但在不同的病人中EGFR-TKI的疗效差异很大。大量临床实验发现,除了EGFR突变,KRAS突变能帮助NSCLC病人更好的预测吉非替尼疗效;KRAS突变的NSCLC病人用厄洛替尼联合处理后临床预后较差。
2012年《美国国立癌症综合网络(NCCN)非小细胞肺癌临床实践指南》病 理评估原则中明确:KRAS突变和内源性TKI耐药有关,确定KRAS基因状态有助于选择适合TKI治疗的病人。同时指出,KRAS基因状态是NSCLC生存的预后指标,也是EGFR-TKI药物的疗效预测指标;还和顺铂/长春瑞滨化疗疗效相关。
目前临床检测KRAS基因突变的检测试剂原料配备较多,实验过程较为繁琐,设计的原料种类较多,耗时较长,容易污染,准确性不高,另外冷冻的试剂反复冻融多次会造成试剂失效,所以探索一种检测KRAS基因快速可靠的方法已经成为临床实验不得不解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种KRAS基因突变检测试剂盒,本试剂盒结构完全基于一种新的实验方法设计,结构简单合理、使用方便、分区设计使得检测过程不易受污染。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种KRAS基因突变检测试剂盒,包括:带盒盖的盒体、挡板、2个海绵、1个装有蒸馏水的试管、2个装有PCR反应预混液的试管、3个装有KRAS外显子1PCR引物的试管、3个装有KRAS外显子2PCR引物的试管、3个装有KRAS外显子1测序引物的试管、3个装有KRAS外显子2测序引物的试管,
其中,所述挡板置于盒体内,将盒体分成两个部分,所述2个海绵分别置于挡板两侧的盒体内,在海绵上打有容器孔,所述1个装有蒸馏水的试管、2个装有PCR反应预混液的试管、3个装有KRAS外显子1PCR引物的试管、3个装有KRAS外显子2PCR引物的试管置于挡板一侧海绵的容器孔内,所述3个装有KRAS外显子1测序引物的试管、3个装有KRAS外显子2测序引物的试管置于挡板另一侧海绵的容器孔内。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述两个海绵中的一个打有9个容器孔,另一个海绵打有6个容器孔。
进一步,所述容器孔在海绵上平行排列。
本发明与现有产品相比有如下积极有益的效果:
本试剂盒完全基于一种新的实验方法设计,结构设计简单合理、使用方便、分区设计使得检测过程不易受污染;
本试剂盒在检测KRAS基因第2号外显子突变时具有敏感性高、特异性强、耗时短等优点;
本试剂盒中设置的挡板,使得一个空间变为两个空间,能有效防止试剂交叉等引起的污染,将所有引物试剂分成两管存储,可以有效减少试剂反复冻融的风险,使得实验更准确。
附图说明
图1为本发明一种KRAS基因突变检测试剂盒的结构示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、盒体,2、海绵、3、挡板,4、装有蒸馏水的试管,5、装有PCR反应预混液的试管,6、装有KRAS外显子1PCR引物的试管,7、装有KRAS外显子2PCR引物的试管,8、装有KRAS外显子1测序引物的试管,9、装有KRAS外显子2测序引物的试管,10、容器孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1所示,一种KRAS基因突变检测试剂盒,包括:带盒盖的盒体1、 挡板3、2个海绵2、1个装有蒸馏水的试管4、2个装有PCR反应预混液的试管5、3个装有KRAS外显子1PCR引物的试管6、3个装有KRAS外显子2PCR引物的试管7、3个装有KRAS外显子1测序引物的试管8、3个装有KRAS外显子2测序引物的试管9,
其中,所述挡板3置于盒体1内,将盒体1分成两个部分,所述2个海绵2分别置于挡板3两侧的盒体1内,在海绵2上打有容器孔10,所述1个装有蒸馏水的试管4、2个装有PCR反应预混液的试管5、3个装有KRAS外显子1PCR引物的试管6、3个装有KRAS外显子2PCR引物的试管7置于挡板3一侧海绵2的容器孔10内,所述3个装有KRAS外显子1测序引物的试管8、3个装有KRAS外显子2测序引物的试管9置于挡板3另一侧海绵2的容器孔10内。
所述两个海绵2中的一个打有9个容器孔10,另一个海绵2打有6个容器孔10。
所述容器孔10在海绵2上平行排列。
操作方法:
1、DNA提取:(使用天根公司基因组DNA提取试剂盒,货号DP331)按照提取试剂盒说明书做常规DNA提取,最终DNA的洗脱体积50ul,若DNA当天不使用,则要保存在-20℃。
2、PCR:将PCR反应预混液、双蒸水及KRAS PCR引物,室温融化并混匀,2000rpm离心3秒。
所述PCR反应预混液为2×Taq mix(novoprotein公司,产品货号:E005)
试剂盒包含2套PCR引物。一套能够扩增KARS基因外显子1,包含12、13密码子在内的片段,另一套能够扩增KARS基因外显子2,包含61密码子在内的片段。每套PCR引物中均有一条引物标记了生物素的引物,它能保证在测序反应中正确分离出待测DNA链。同时,该试剂盒还含有2条不同的测 序引物,一条用于12、13密码子,另一条用于61密码子,它们用于后续的焦磷酸序列分析中检测并定量者最常见的3个密码子突变。
基因KRAS第1外显子的正向引物、反向引物和测序引物:
F:5′-AGGCCTGCTGAAAATGACTGAAT-3′(SEQ ID NO.1);
R:5′-GTTGGATCATATTCGTCCACAAA-3′(SEQ ID NO.2),5′端生物素标记;
测序引物:5′-AAACTTGTGGTAGTTGGAGC-3′(SEQ ID NO.5),检测密码子12、13;
基因KRAS第2外显子的正向引物、反向引物和测序引物:
F:5′-CAGACTGTGTTTCTCCCTTCTCAGGATT-3′(SEQ ID NO.3);
R:5′-AAGAAAGCCCTCCCCAGTCC-3′(SEQ ID NO.4),5′端生物素标记;
测序引物:5′-TTGGATATTCTCGACACAGCAGGT-3′(SEQ ID NO.6),检测密码子61;
所述基因KRAS外显子1PCR引物和KRAS外显子2PCR引物的浓度均为10μmol/L;
所述基因KRAS外显子1测序引物和KRAS外显子2测序引物的浓度均为10μmol/L;
每个样本需要做两管PCR扩增,体系配制如表1和表2,基因KRAS外显子1和外显子2PCR扩增的总体积均为25ul。
表1
表2
样本量较多时,可以计算好PCR反应预混液、双蒸水以及引物的使用量,加入适当体积离心管中,充分混合均匀,2000rpm离心5秒,向设定的n个PCR反应管中分别加入24ul。
PCR反应条件设置:反应体系设为25ul
95℃:5min;
95℃:30sec,61℃:30sec,72℃:30sec,30个循环;
72℃:10min,25℃:10min。
若PCR扩增产物当天不使用,则要保存在-20℃。
3、PCR产物处理:在新的PCR八联管内按照表3配制预混液.
表3
(注意:Beads在使用前必须摇匀,确保悬浮液均一)
所述Beats为GE公司产品,货号货号17-5113-01。
所述Binding Buffer为Qiagen公司焦磷酸测序测序仪PyroMark Q24的配套常规试剂。
建议每次实验加入一个阴性对照,使用高纯水代替PCR扩增产物。
用盖子密封PCR八联管,2000rpm涡旋震荡2分钟。
在24孔测序板孔内加入1ul测序引物及24ul Annealing Buffer(每个样本需要做两个孔,分别加入测序引物A及测序引物B,以检测不同区域)
所述Annealing Buffer为Qiagen公司焦磷酸测序测序仪PyroMark Q24 的配套常规试剂。
按照Qiagen公司焦磷酸测序测序仪PyroMark Q24配套的真空负压式工作站的操作指南的步骤一一操作。
将24孔测序板置于预热的支架上,在80℃的加热模块上加热2分钟;从支架上移走反应板,让样本冷却至少5分钟,直至室温(15-25℃)。冷却后的反应板可放入PyroMark Q24内操作。
4、测序设置及分析:
12及13密码子测序设置:在Q24软件中建立新的分析-New AQ Assay,在Sequence to Analyze中输入TGNTGNCGTAGGC,在Dispensation Order中输入TACGACTCAGATCGTAG,此设置分析12(GGT)及13(GGC)密码子的第二个碱基(最常见突变);
61密码子测序设置:在Q24软件中建立新的分析—New AQ Assay,在Sequence to Analyze中输入CANGAGGAGTA,然后点击“Generate Dispensation Order”按钮,此设置分析61(CAA)的第三个碱基(最常见突变);
12及13密码子测序分析:若结果没有突变(含5%以下突变)或者结果为红色(Failed),请改变Analysis Setup中的Sequence to Analyze为TNGTNGCGTAGGC,此设置分析12(GGT)及13(GGC)密码子的第一个碱基;
61密码子测序分析:若结果没有突变(含5%以下突变)或者结果为红色(Failed),请改变Analysis Setup中的Sequence to Analyze为CNAGAGGAGTA或者NAAGAGGAGTA,此设置分析61(CAA)密码子的第一个及第二个碱基;
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。