与冠心病易感性显著关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点及其应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210186555.0

申请日:

20120607

公开号:

CN102747072B

公开日:

20140416

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C12N15/11,C12Q1/68

主分类号:

C12N15/11,C12Q1/68

申请人:

中国医学科学院阜外心血管病医院

发明人:

顾东风,鲁向锋,王来元,李宏帆,郝永臣,陈恕凤

地址:

100037 北京市西城区北礼士路167号

优先权:

CN201210186555A

专利代理机构:

北京三高永信知识产权代理有限责任公司

代理人:

孟阿妮

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内容摘要

本发明公开了与疾病易感性相关联的单核苷酸多态性位点,特别涉及一种与冠心病易感性关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点及其在评估冠心病易感性中的应用,属于生物技术领域。所述单核苷酸多态性位点是位于染色体5p15上的TRIO基因区域的一段紧密连锁区域内的一系列单核苷酸多态性SNP位点,为:rs117297784,rs1058312,rs9942367,rs17500919和rs11133787。根据本发明染色体5p15由TRIO基因区域的SNP位点以及由一系列SNP位点组成的单体型的变异特性判断冠心病易感人群的方法,可以对未出现冠心病早期临床症状的人群,尤其具有传统危险因素的冠心病高危人群,进行无创快速简便的筛查,早期发现冠心病易感对象,并采取相应的保健措施,降低冠心病与心肌梗死的发病率。

权利要求书

1.一种核酸,其特征在于,所述核酸的序列如SEQ ID NO.1所示。  2.与冠心病易感性关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点在制备检测、筛查冠心病药物中的应用,所述冠心病包括心肌梗死和心绞痛,其中所述与冠心病易感性显著关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点引起的多态性DNA序列如序列表中SEQ ID NO.1所示,所述单核苷酸多态性位点是位于染色体5p15上的TRIO基因区域下游的单核苷酸多态性位点,为:rs117297784,等位基因为A/G,危险等位基因为G。  3.冠心病风险性单体型在制备检测、筛查冠心病药物中的应用,所述冠心病包括心肌梗死和心绞痛,其特征在于,所述单体型在rs117297784、rs1058312、rs9942367、rs17500919、rs1113378位点的单核苷酸分别为:G、A、T、T、T。  4.与冠心病易感性显著关联的单体型在制备检测、筛查冠心病药物中的应用,所述冠心病包括心肌梗死和心绞痛,其特征在于,所述单体型在rs117297784、rs1058312、rs9942367、rs17500919、rs1113378位点的单核苷酸分别为:A、G、A、C、C。 

说明书

技术领域

本发明涉及与疾病易感性相关联的单核苷酸多态性位点,特别涉及一种与冠心病易感性 关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点及其在评估冠心病易感性中的应用,属于生 物技术领域。

背景技术

动脉粥样硬化性心脑血管病已成为世界范围关注的主要健康问题。2004年的世界卫生组 织(WHO)报告显示,全世界每年心血管疾病以冠心病和脑卒中为主导致的死亡人数达高达 1720万,占所有死亡人数的三分之一。预计2020年这一数字将进一步增加50%,高达2500 万,心血管疾病是全球人类的“头号杀手”。在中国进行的一项大规模前瞻性研究也显示,心 脏疾病已经成为中国人群的主要死亡原因,分列男、女性死亡原因的第2位和第1位。我国 每年新发心肌梗死50万人,随着生活方式的改变以及动脉粥样硬化相关的危险因素持续增 加,冠心病与心肌梗死发病也还将呈持续上升趋势。

大量的研究资料表明,冠心病是一种复杂疾病,是由多个微效基因与环境因素长期相互 作用所致。因此鉴定出与冠心病相关的易感基因或致病基因,在人群中进一步筛选增加疾病 风险的易感基因确定易感个体,将有助于冠心病的发病风险预测、新药开发、诊断和个体化 治疗。从基础到临床,人们对此进行了大量的研究,并在冠心病的危险因素和冠心病发生的 病理生理学方面积累了大量的知识,但是关于冠心病与心肌梗死发生的确切遗传分子机制却 知之甚少,对于怎样鉴定遗传易感基因以及鉴定受试者的冠心病遗传易感性,一直缺乏全面 系统有效的识别方法。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷,提供一系列与冠心病易感性显著相关 的单核苷酸多态性位点(SNP,single nucleotide polymorphism),并找出其中与冠心病易感 性关联最显著的代表性位点,继而提供将所述单核苷酸多态性位点用于评估冠心病易感性的 用途。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是:

第一方面,提供一系列与冠心病易感性显著相关的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性 位点(SNP)。在中国汉族人群中选取1515例冠心病患者和5019例正常人为研究对象,使用 全基因组芯片(Affymetrix AxiomTM Genome-Wide CHB 1 Array Plate)芯片对全基因组范围内 SNP进行基因分型。利用芯片得到的数据,评价基因型和表型的关联关系,从而得到可能与 冠心病之间存在潜在关联的区域是在染色体5p15上的TRIO基因区域的一段紧密连锁区域内 的一系列单核苷酸多态性SNP位点,为:rs117297784,等位基因为A/G;为:rs1058312, 等位基因为A/G;为:rs9942367,等位基因为A/T;为:rs17500919,等位基因为C/T;为: rs11133787,等位基因为C/T。

第二方面,使用logistic回归分析评估每个SNP位点与冠心病的关系,计算危险等位基 因的相对危险度(Odds ratio,OR)和95%的可信区间,得到这一系列SNP位点的危险等位 基因分别是:rs117297784多态性位点为G,rs1058312多态性位点为A,rs9942367多态性位 点为T,rs17500919多态性位点为T,rs11133787多态性位点为T。

第三方面,选择Chr5p15区域代表位点rs117297784,在数据分析中使用Haploview软件 计算染色体区域位点间的连锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD)情况。该区域rs117297784 多态性位点与rs1058312,rs9942367,rs17500919,rs11133787,具有较强的连锁不平衡。同 时使用Fludigm@EP1基因分析系统(Fludigm@EP1TMGENETICANALYSIS system),Taqman MGB探针法进行基因分型,进一步在11211例冠心病患者和7286例对照样本中验证,合并 所有12726例病例和12305对照样本分析显示rs117297784与冠心病的关联更加显著,这一 结果进一步证实了Chr5p15区域多态位点与冠心病密切相关。

第四方面,根据上述与冠心病易感性显著相关的单核苷酸多态性位点,构建单体型 (haplotype)比较其在患者和正常对照之间的频率差异,用以评估冠心病易感性。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

根据本发明染色体5p15由一段TRIO基因区域的SNP位点以及由一系列SNP位点组成 的单体型的变异特性判断冠心病易感人群的方法,可以对未出现冠心病早期临床症状的人群, 尤其具有传统危险因素的冠心病高危人群,进行无创快速简便的筛查,早期发现冠心病易感 对象,并采取相应的保健措施,降低冠心病与心肌梗死的发病率。

根据本发明也可以为研发针对性的冠心病基因治疗提供了科学依据。本发明为进一步检 测基因表达调控、蛋白功能,深入研究冠心病的致病机制,开发新型治疗药物和基因治疗, 实现基于遗传学背景的个体化诊疗奠定了重要基础,并带来重要的医学健康效益和经济效益。

附图说明

图1为实施例1中所确定的chr5p15区域SNP位点与冠心病的关联图。

图2为在实施例2的重复验证阶段的检测中,其中96个样本(94个待测样本及2个阴 性对照)的代表位点rs117297784基因分型结果聚类图;

图3为应用SNP Genotyping Analysis software version 3.0软件对图2所述的96个样本(94 个待测样本及2个阴性对照)的代表位点rs117297784进行基因分型的截图;

图4为图2所述的96个样本(94个待测样本及2个阴性对照)代表位点rs117297784基 因分型结果导出数据的截图。

图1中:横坐标为5号染色体上的位置(chromosome 5position),单位为(kb);纵坐标 左侧为单核苷酸多态性位点与冠心病的关联显著性P值(-log10(p-value)),右侧Recombination  rate为重组率,单位(CM/Mb);代表位点rs1842896以◆表示。

图2中:X轴代表VIC荧光强度,Y轴代表FAM荧光强度;基因型结果:红色1为A/A 纯合子,绿色2为G/G纯合子,蓝色3为A/G杂合子,黑色4为阴性对照(NTC)。

其中:横坐标X:Allele为等位基因,VIC-MGB代表VIC荧光标记MGB探针;纵坐 标Y:Allele为等位基因,FAM-MGB为FAM荧光标记MGB探针;上方表示SNP位点、 call rate为这张芯片上该位点检出率,Auto Confidence为软件给出的自动判别基因型的可信 度;下方Chip Run Name为实验中采用的EP1芯片名称。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施方式作进一步地详细 描述。

实施例1确定与冠心病易感性显著关联的单核苷酸多态性位点、等位基因及其危险等 位基因:

一、方法

首先在中国汉族人群中选取1515例冠心病患者和5019例正常人为研究对象。使用 Affymetrix公司的全基因组芯片(AffymetrixAxiomTM Genome-Wide CHB 1 ArrayPlate)由上 海交通大学BIO-X中心检测。获得1515例冠心病患者和5019例正常人全基因组芯片SNP 的基因型数据。通过全基因组关联(GWAS)统计分析计算获得SNP 芯片中每个位点与冠心 病关联显著性水平(P值),按照显著性水平(P值小于0.001)找出与冠心病之间存在潜在关 联的染色体区域,并得到冠心病易感性显著关联的单核苷酸多态性位点及其等位基因。统计 分析时采用plink软件进行logistic回归分析评估每个SNP位点与冠心病关联的显著性,计 算危险等位基因的相对危险度(Odds ratio,OR)和95%的可信区间,分析中直接获得OR值、 可信区间和P值,从而得到所述位点的危险等位基因。

二、病例和对照样本入选标准

冠心病病例包括心肌梗死患者和心绞痛患者,心肌梗死病例的入选诊断标准为急性心肌 梗塞诊断标准(根据WHO 1979年的诊断标准):即典型胸痛症状持续30分钟以上;心电图 连续2个导联ST段抬高(肢体导联0.1mv,胸导联0.2mv)并有系列动态变化;心肌坏死的血 清标记物浓度升高,如肌钙蛋白(TNT/TNI)升高,心肌同工酶(CK-MB)升高大于正常值 高限的2倍。心绞痛病例的入选诊断标准为经冠脉造影发现冠状动脉至少一个主要分支狭窄 超过70%。经各项检查除外心脏瓣膜疾病、先天性心脏病、心力衰竭、严重的肾脏及肝脏疾 病、继发性高血压、心肌病、家族性高胆固醇血症及可疑冠心病患者。对照组入选标准:既 往无冠心病或其他动脉粥样硬化病史,无胸痛、胸闷等心脏病症状,心电图无明显缺血性改 变。病例组和对照组均为中国汉族人,且无血缘关系。

三、测试人群的基本特征

测试人群为芯片检测样本其基本特征如表1所示:

表1:

四、结果

通过全基因组关联(GWAS)分析发现位于染色体5p15上在TRIO基因区域的一段紧密 连锁区域内的一系列SNP位点(rs117297784,rs1058312,rs9942367,rs17500919,rs11133787) 与冠心病易感性显著相关(参见图1)。其与冠心病的关联结果如表2所示。

这一系列SNP位点及其等位基因是:rs117297784,等位基因为A/G;为:rs1058312, 等位基因为A/G;为:rs9942367,等位基因为A/T;为:rs17500919,等位基因为C/T;为: rs11133787,等位基因为C/T。其中危险等位基因分别是:rs117297784多态性位点为G, rs1058312多态性位点为A,rs9942367多态性位点为T,rs17500919多态性位点为T,rs11133787 多态性位点为T(见表2)。携带这些危险等位基因的个体发生冠心病的相对风险是没有携带 者的1.19-1.37倍。其中rs117297784多态性位点G等位基因携带者的冠心病发病风险是A等 位基因的携带者的1.37倍(OR=1.37,95%CI:1.14-1.65),风险最高(见表2)。

表2.Chr5p15区域SNP位点与冠心病的关联结果

其中“区域”,表示该多态性位点所在的染色体区带;“Risk allele”,表示风险等位基因; “Other allele”,表示参照等位基因;“基因频率”,为风险等位基因频率。“OR(95%CI)”, 表示与携带参照等位基因的个体相比,携带风险等位基因的个体发生冠心病的相对风险。 染色体位置为参照Human Genome NCBI build36。

实施例2确定与冠心病易感性关联最显著的代表性单核苷酸多态性位点

一、方法

使用Haploview软件计算实施例1所得的染色体区域单核苷酸多态性位点间的连锁不平 衡(Linkage disequilibrium,LD)情况,用r2表示(0-1)。选择其中有强的连锁不平衡的代表性 位点,进一步在11211例冠心病患者和7286例对照样本中验证,验证的方法是使用Fludigm@ EP 1基因分析系统(Fludigm@EP 1TMGENETIC ANALYSIS system),Taqman MGB探针法对 11211个病例和7286个对照样本进行基因分型,合并所有12726例病例和12305对照样本的 分型结果,分析其与冠心病的关联,确定与冠心病易感性关联最显著的代表性单核苷酸多态 性位点。

二、病例和对照样本入选标准

病例和对照样本入选标准与实施例1所述相同。

三、测试人群的基本特征

测试人群为重复验证样本,其基本特征如表3所示:

表3:

四、结果

所述与冠心病易感性关联的单核苷酸多态性位点中,rs117297784多态性位点与 rs1058312,rs9942367,rs17500919,rs11133787,具有较强的连锁不平衡(r2>0.35,见表4)

表4.Chr5p15区域rs117297784与同区域SNP位点连锁不平衡关系(r2)

  SNP多态位点   区域   染色体位置   r2   rs117297784   5p15   14539307   1   rs1058312   5p15   14562966   0.47665   rs9942367   5p15   14565819   0.478512   rs17500919   5p15   14573401   0.389203   rs11133787   5p15   14574452   0.377465

Chr5p15区域代表位点rs117297784进一步在15460例冠心病患者和14472例对照样本中 验证,并合并所有12726例病例和12305对照样本的分型结果,分析显示rs117297784与冠 心病的关联更加显著(P=1.13×10-7),这一结果进一步证实了Chr5p15区域多态位点与冠心 病密切相关(见表5)。

表5.Chr5p15区域代表位点rs117297784在12221例病例和11284例对照样本中的关联结果

其中“区域”,表示该多态性位点所在的染色体区带;“风险等位基因(频率)”,表示风 险等位基因及其基因频率。“OR(95%CI)”,表示与携带参照等位基因的个体相比,携带风险 等位基因的个体发生冠心病的相对风险。

针对重复验证阶段检测易感位点的方法:

实验平台:Fludigm@EP1基因分析系统(Fludigm@EP1TMGENETIC ANALYSIS  system),该系统为美国芯片Fludigm公司开发的高通量基因分型系统,由集成流体管道(IFC) 芯片、集成流体管道控制器(IFC controller)、热循环系统和荧光信号采集系统(EP1 reader) 构成;采用Taqman基因分型常规试剂,可同时对96个样本96个SNP位点或48个样本48 个SNP位点进行基因分型;是一种高通量的开放式基因分析平台。Taqman MGB探针法进行 包括rs117297784在内的96个SNP位点基因分型实验。

一、仪器:Fludigm@EP1(基因分析系统)

二、材料:

1.试剂、样本:

*该引物和探针由供应商根据用户提供的检测位点而配备。ROX为一种荧光染料。

2.耗材:

  96.96基因分型芯片(96.96Dynamic Array(138X))

  96孔PCR板和一次性封板膜(96well plates and seal(one-off)

三、实验方法

(一)操作步骤:

1.测试液(Assay)制备:在96孔PCR板上,参照下表制备测试混合液(Assay mix)

  组分 每个加样孔体积(μl)  40×Taqman Genotyping Assay   1.25   2×Assay Loading Reagent   2.5   ROX(50×)   0.25   DNase/RNase-free water   1.0   总体积   5.0

加完后,盖上一次性封板膜,微孔板振荡器上充分混匀,微孔板离心机上2500~3000rpm(500g 离心力左右)离心30秒,放置冰上备用。

2.样本(sample)制备:在96孔板PCR板中,参照下表:

加完后,盖上一次性封板膜,微孔板振荡器上充分混匀,微孔板离心机上2500~3000rpm(500g 离心力左右)离心30秒左右,放置冰上备用。

3.加样及扩增过程

芯片于集成流体管道控制器HX中初始化后,加样(Assay的加样量为4.2μl/孔,Sample 的加样量为5.2μl/孔)。将加好样的芯片重新放置于集成流体管道控制器HX中,启动“Load  Mix(138X)”程序,进行分液和混合。

上述过程完成后,马上(一小时内)将芯片从集成流体管道控制器HX中取出,去掉芯 片后面蓝色的贴膜,将芯片置于热循环系统(Stand alone Thermo Cycler)中,启动Thermo  Cycler PCR仪,选取内置固化程序PROGTM96,进行PCR过程。PCR结束后,关掉PCR仪 下方真空泵(VacuumPump),打开PCR仪上面盖子,取下芯片。

(二)荧光信号采集:启动荧光信号采集系统(EP1reader),应用Data Collection Software version 3软件采集荧光信号。

(三)基因分型及结果输出:应用SNP Genotyping Analysis 3.0软件,根据单核苷酸多 态位点不同等位基因的荧光信号强度进行聚类分析并报告基因型。

参见图2,以X轴代表VIC荧光强度,Y轴代表FAM荧光强度,根据两种荧光信号的 相对高度进行聚类,红色1为A/A纯合子,绿色2为G/G纯合子,蓝色3为A/G杂合子, 黑色4为阴性对照(NTC);参见图3为应用SNP Genotyping Analysis 3.0软件(Genotyping  Analysis software version 3.0)对96个样本(94个待测样本及2个阴性对照)代表位点 rs117297784进行基因分型的截图。基因分型结果以excel表格输出(参见图4)。

实施例3与冠心病易感性显著关联单核苷酸多态性位点用于评估冠心病易感性的用途

一、方法

由5p15区域rs117297784,rs1058312,rs9942367,rs17500919,rs11133787构建了3种单体 型,根据全基因组芯片获得的1515个病例和5019个对照样本的基因型数据,分析这些SNP 位点以及由此一系列SNP位点构成的单体型在患者和正常人之间频率差异,可以得出各位点 具体碱基的变异及由其组成的单体型差异和冠心病易感性的关系。同样应用Fludigm@EP1  TMGENETIC ANALYSIS system,Taqman MGB探针法对待检人群进行基因分型实验,即可以 确定人群中冠心病易感人群。

二、结果

1、Chr5p15区域SNP单体型与冠心病的关联结果

上述3种单体型分别为AGACC、AATTT和GATTT,频率分别为0.841、0.077和0.069。单 体型AGACC和GATTT与冠心病的易感性显著关联,其频率在冠心病患者和正常人对照之间存 在显著性差异(见表6)。风险单体型GATTT,在冠心病病例中的频率为0.087,显著的高于 对照组的频率0.064。

表6.Chr5p15区域SNP单体型与冠心病的关联结果

单体型分别由rs117297784,rs1058312,rs9942367,rs17500919,rs1113378组成。其中,P 值为单体型在病例对照中频率差异的显著性水平。

2、人群中冠心病易感人群的评估

根据实施例1中表2.Chr5p15区域SNP位点与冠心病的关联结果,以及本实施例中表6. Chr5p15区域SNP单体型与冠心病的关联结果,经用Fludigm@EP1TMGENETIC ANALYSIS system,Taqman MGB探针法测得待检人群的易感位点后,如属于以下特征之一的人群均为 冠心病的易感人群:染色体5p15区域内TRIO基因区域的rs117297784多态性位点为G, rs1058312多态性位点为A,rs9942367多态性位点为T,rs17500919多态性位点为T,rs11133787 多态性位点为T,以及由位于此基因区域的SNP位点rs117297784,rs1058312,rs9942367, rs17500919,rs11133787组成的单体型GATTT个体。

Chr5p15区域SNP位点序列

如序列表中的SEQ ID NO.1所示:

rs117297784:AGAATTCAGTCCGAAGCTATGTGCCC[A/G]TGTCATCTGTGTCTTCTGGGTTCTT

如序列表中的SEQ ID NO.2所示:

rs1058312:AACTGCACTACAAAAGAGACCAGCCC[A/G]CTTCCCAAGCCAGCCAGACACCTGG

如序列表中的SEQ ID NO.3所示:

rs9942367:cgtacatcatcacaaccaggatactg[A/T]cactaacactgtcaagatgcagaat

如序列表中的SEQ ID NO.4所示:

rs17500919:TGGCATTAAAACAGGCTTCCGAGACA[C/T]GCCCTGTTGATAATTTGAGAATTGC

如序列表中的SEQ ID NO.5所示:

rs11133787:TTCACATTGTCTTCTGTGTTAAATTC[C/T]CCTCTGactccctcctctaaggaca

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。

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1、(10)授权公告号 CN 102747072 B (45)授权公告日 2014.04.16 CN 102747072 B (21)申请号 201210186555.0 (22)申请日 2012.06.07 C12N 15/11(2006.01) C12Q 1/68(2006.01) (73)专利权人 中国医学科学院阜外心血管病医 院 地址 100037 北京市西城区北礼士路 167 号 (72)发明人 顾东风 鲁向锋 王来元 李宏帆 郝永臣 陈恕凤 (74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理 有限责任公司 11138 代理人 孟阿妮 CN 101294197 A,2008.10.29, 全。

2、文 . CN 101294195 A,2008.10.29, 全文 . WO 2012055069 A1,2012.05.03, 全文 . CN 1942480 A,2007.04.04, 全文 . Mark D. Shriver.Large-scale SNP analysis reveals clustered and continuous patterns of human genetic variation. HUMAN GENOMICS .2005, 第 2 卷 ( 第 2 期 ),1479-7364. 杨英 . 冠心病全基因组关联研究进展 .遗 传 .2010, 第 32 卷 ( 。

3、第 2 期 ),97-104. (54) 发明名称 与 冠 心 病 易 感 性 显 著 关 联 的 易 感 区 域 chr5p15 的单核苷酸多态性位点及其应用 (57) 摘要 本发明公开了与疾病易感性相关联的单核 苷酸多态性位点, 特别涉及一种与冠心病易感性 关联的易感区域 chr5p15 的单核苷酸多态性位 点及其在评估冠心病易感性中的应用, 属于生物 技术领域。所述单核苷酸多态性位点是位于染 色体 5p15 上的 TRIO 基因区域的一段紧密连锁 区域内的一系列单核苷酸多态性 SNP 位点, 为 : rs117297784, rs1058312, rs9942367, rs1750091。

4、9 和 rs11133787。根据本发明染色体 5p15 由 TRIO 基因区域的 SNP 位点以及由一系列 SNP 位点组成 的单体型的变异特性判断冠心病易感人群的方 法, 可以对未出现冠心病早期临床症状的人群, 尤 其具有传统危险因素的冠心病高危人群, 进行无 创快速简便的筛查, 早期发现冠心病易感对象, 并 采取相应的保健措施, 降低冠心病与心肌梗死的 发病率。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 李有朝 权利要求书 1 页 说明书 9 页 序列表 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书9页 序列表3页 附图3页。

5、 (10)授权公告号 CN 102747072 B CN 102747072 B 1/1 页 2 1. 一种核酸, 其特征在于, 所述核酸的序列如 SEQ ID NO.1 所示。 2. 与冠心病易感性关联的易感区域 chr5p15 的单核苷酸多态性位点在制备检测、 筛查 冠心病药物中的应用, 所述冠心病包括心肌梗死和心绞痛, 其中所述与冠心病易感性显著 关联的易感区域chr5p15的单核苷酸多态性位点引起的多态性DNA序列如序列表中SEQ ID NO.1 所示, 所述单核苷酸多态性位点是位于染色体 5p15 上的 TRIO 基因区域下游的单核苷 酸多态性位点, 为 : rs117297784,。

6、 等位基因为 A/G, 危险等位基因为 G。 3. 冠心病风险性单体型在制备检测、 筛查冠心病药物中的应用, 所述冠心病包括 心肌梗死和心绞痛, 其特征在于, 所述单体型在 rs117297784、 rs1058312、 rs9942367、 rs17500919、 rs1113378 位点的单核苷酸分别为 : G、 A、 T、 T、 T。 4. 与冠心病易感性显著关联的单体型在制备检测、 筛查冠心病药物中的应用, 所述 冠心病包括心肌梗死和心绞痛, 其特征在于, 所述单体型在 rs117297784、 rs1058312、 rs9942367、 rs17500919、 rs1113378 位。

7、点的单核苷酸分别为 : A、 G、 A、 C、 C。 权 利 要 求 书 CN 102747072 B 2 1/9 页 3 与冠心病易感性显著关联的易感区域 chr5p15 的单核苷酸 多态性位点及其应用 技术领域 0001 本发明涉及与疾病易感性相关联的单核苷酸多态性位点, 特别涉及一种与冠心病 易感性关联的易感区域 chr5p15 的单核苷酸多态性位点及其在评估冠心病易感性中的应 用, 属于生物技术领域。 背景技术 0002 动脉粥样硬化性心脑血管病已成为世界范围关注的主要健康问题。2004 年的世 界卫生组织 (WHO) 报告显示, 全世界每年心血管疾病以冠心病和脑卒中为主导致的死亡人 。

8、数达高达 1720 万, 占所有死亡人数的三分之一。预计 2020 年这一数字将进一步增加 50%, 高达 2500 万, 心血管疾病是全球人类的 “头号杀手” 。在中国进行的一项大规模前瞻性研究 也显示, 心脏疾病已经成为中国人群的主要死亡原因, 分列男、 女性死亡原因的第 2 位和第 1 位。我国每年新发心肌梗死 50 万人, 随着生活方式的改变以及动脉粥样硬化相关的危险 因素持续增加, 冠心病与心肌梗死发病也还将呈持续上升趋势。 0003 大量的研究资料表明, 冠心病是一种复杂疾病, 是由多个微效基因与环境因素长 期相互作用所致。因此鉴定出与冠心病相关的易感基因或致病基因, 在人群中进一。

9、步筛选 增加疾病风险的易感基因确定易感个体, 将有助于冠心病的发病风险预测、 新药开发、 诊断 和个体化治疗。 从基础到临床, 人们对此进行了大量的研究, 并在冠心病的危险因素和冠心 病发生的病理生理学方面积累了大量的知识, 但是关于冠心病与心肌梗死发生的确切遗传 分子机制却知之甚少, 对于怎样鉴定遗传易感基因以及鉴定受试者的冠心病遗传易感性, 一直缺乏全面系统有效的识别方法。 发明内容 0004 本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷, 提供一系列与冠心病易感性显 著相关的单核苷酸多态性位点 (SNP, single nucleotide polymorphism) , 并找出其中与冠 。

10、心病易感性关联最显著的代表性位点, 继而提供将所述单核苷酸多态性位点用于评估冠心 病易感性的用途。 0005 为了实现上述目的本发明采取的技术方案是 : 0006 第一方面, 提供一系列与冠心病易感性显著相关的易感区域 chr5p15 的单核苷酸 多态性位点 (SNP) 。在中国汉族人群中选取 1515 例冠心病患者和 5019 例正常人为研究对 象, 使用全基因组芯片 (Affymetrix AxiomTM Genome-Wide CHB 1 Array Plate) 芯片对全 基因组范围内 SNP 进行基因分型。利用芯片得到的数据, 评价基因型和表型的关联关系, 从 而得到可能与冠心病之间。

11、存在潜在关联的区域是在染色体5p15上的TRIO基因区域的一段 紧密连锁区域内的一系列单核苷酸多态性SNP位点, 为 : rs117297784, 等位基因为A/G ; 为 : rs1058312, 等位基因为 A/G ; 为 : rs9942367, 等位基因为 A/T ; 为 : rs17500919, 等位基因为 C/T ; 为 : rs11133787, 等位基因为 C/T。 说 明 书 CN 102747072 B 3 2/9 页 4 0007 第二方面, 使用 logistic 回归分析评估每个 SNP 位点与冠心病的关系, 计算危险 等位基因的相对危险度 (Odds ratio,。

12、OR) 和 95% 的可信区间, 得到这一系列 SNP 位点的危 险等位基因分别是 : rs117297784 多态性位点为 G, rs1058312 多态性位点为 A, rs9942367 多态性位点为 T, rs17500919 多态性位点为 T, rs11133787 多态性位点为 T。 0008 第 三 方 面, 选 择 Chr5p15 区 域 代 表 位 点 rs117297784, 在 数 据 分 析 中 使 用 Haploview 软件计算染色体区域位点间的连锁不平衡 (Linkage disequilibrium,LD) 情 况。 该 区 域 rs117297784 多 态 性。

13、 位 点 与 rs1058312, rs9942367, rs17500919, rs11133787, 具有较强的连锁不平衡。同时使用 FludigmEP1 基因分析系统 (Fludigm EP1TMGENETICANALYSIS system) , TaqmanMGB 探针法进行基因分型, 进一步在 11211 例冠 心病患者和 7286 例对照样本中验证, 合并所有 12726 例病例和 12305 对照样本分析显示 rs117297784 与冠心病的关联更加显著, 这一结果进一步证实了 Chr5p15 区域多态位点与 冠心病密切相关。 0009 第四方面, 根据上述与冠心病易感性显著相。

14、关的单核苷酸多态性位点, 构建单体 型 (haplotype) 比较其在患者和正常对照之间的频率差异, 用以评估冠心病易感性。 0010 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是 : 0011 根据本发明染色体 5p15 由一段 TRIO 基因区域的 SNP 位点以及由一系列 SNP 位点 组成的单体型的变异特性判断冠心病易感人群的方法, 可以对未出现冠心病早期临床症状 的人群, 尤其具有传统危险因素的冠心病高危人群, 进行无创快速简便的筛查, 早期发现冠 心病易感对象, 并采取相应的保健措施, 降低冠心病与心肌梗死的发病率。 0012 根据本发明也可以为研发针对性的冠心病基因治疗提供了科学。

15、依据。 本发明为进 一步检测基因表达调控、 蛋白功能, 深入研究冠心病的致病机制, 开发新型治疗药物和基因 治疗, 实现基于遗传学背景的个体化诊疗奠定了重要基础, 并带来重要的医学健康效益和 经济效益。 附图说明 0013 图 1 为实施例 1 中所确定的 chr5p15 区域 SNP 位点与冠心病的关联图。 0014 图 2 为在实施例 2 的重复验证阶段的检测中, 其中 96 个样本 (94 个待测样本及 2 个阴性对照) 的代表位点 rs117297784 基因分型结果聚类图 ; 0015 图 3 为应用 SNP Genotyping Analysis software version 。

16、3.0 软件对图 2 所述 的 96 个样本 (94 个待测样本及 2 个阴性对照) 的代表位点 rs117297784 进行基因分型的截 图 ; 0016 图 4 为图 2 所述的 96 个样本 (94 个待测样本及 2 个阴性对照)代表位点 rs117297784 基因分型结果导出数据的截图。 0017 图 1 中 : 横坐标为 5 号染色体上的位置 (chromosome 5position) , 单位为 (kb) ; 纵坐标左侧为单核苷酸多态性位点与冠心病的关联显著性 P 值 (-log10(p-value), 右侧 Recombination rate 为重组率, 单位 (CM/Mb。

17、) ; 代表位点 rs1842896 以表示。 0018 图 2 中 : X 轴代表 VIC 荧光强度, Y 轴代表 FAM 荧光强度 ; 基因型结果 : 红色 1 为 A/ A 纯合子, 绿色 2 为 G/G 纯合子, 蓝色 3 为 A/G 杂合子, 黑色 4 为阴性对照 (NTC) 。 0019 其中 : 横坐标X : Allele为等位基因, VIC-MGB代表VIC荧光标记MGB探针 ; 纵坐标 说 明 书 CN 102747072 B 4 3/9 页 5 Y : Allele 为等位基因, FAM-MGB 为 FAM 荧光标记 MGB 探针 ; 上方表示 SNP 位点、 call r。

18、ate 为这张芯片上该位点检出率, Auto Confidence为软件给出的自动判别基因型的可信度 ; 下 方 Chip Run Name 为实验中采用的 EP1 芯片名称。 具体实施方式 0020 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面对本发明实施方式作进一步 地详细描述。 0021 实施例 1 确定与冠心病易感性显著关联的单核苷酸多态性位点、 等位基因及其危 险等位基因 : 0022 一、 方法 0023 首先在中国汉族人群中选取 1515 例冠心病患者和 5019 例正常人为研究对象。使 用Affymetrix公司的全基因组芯片 (AffymetrixAxiomTM Gen。

19、ome-Wide CHB 1 ArrayPlate) 由上海交通大学 BIO-X 中心检测。获得 1515 例冠心病患者和 5019 例正常人全基因组芯片 SNP 的基因型数据。通过全基因组关联 (GWAS) 统计分析计算获得 SNP 芯片中每个位点与 冠心病关联显著性水平 (P 值) , 按照显著性水平 (P 值小于 0.001) 找出与冠心病之间存在 潜在关联的染色体区域, 并得到冠心病易感性显著关联的单核苷酸多态性位点及其等位基 因。统计分析时采用 plink 软件进行 logistic 回归分析评估每个 SNP 位点与冠心病关联 的显著性, 计算危险等位基因的相对危险度(Odds ra。

20、tio,OR)和95%的可信区间, 分析中直 接获得 OR 值、 可信区间和 P 值, 从而得到所述位点的危险等位基因。 0024 二、 病例和对照样本入选标准 0025 冠心病病例包括心肌梗死患者和心绞痛患者, 心肌梗死病例的入选诊断标准为急 性心肌梗塞诊断标准 (根据 WHO 1979 年的诊断标准) : 即典型胸痛症状持续 30 分钟以上 ; 心 电图连续 2 个导联 ST 段抬高 ( 肢体导联 0.1mv, 胸导联 0.2mv) 并有系列动态变化 ; 心肌坏 死的血清标记物浓度升高, 如肌钙蛋白 (TNT/TNI) 升高, 心肌同工酶 (CK-MB) 升高大于正常 值高限的 2 倍。心。

21、绞痛病例的入选诊断标准为经冠脉造影发现冠状动脉至少一个主要分支 狭窄超过70%。 经各项检查除外心脏瓣膜疾病、 先天性心脏病、 心力衰竭、 严重的肾脏及肝脏 疾病、 继发性高血压、 心肌病、 家族性高胆固醇血症及可疑冠心病患者。 对照组入选标准 : 既 往无冠心病或其他动脉粥样硬化病史, 无胸痛、 胸闷等心脏病症状, 心电图无明显缺血性改 变。病例组和对照组均为中国汉族人, 且无血缘关系。 0026 三、 测试人群的基本特征 0027 测试人群为芯片检测样本其基本特征如表 1 所示 : 0028 表 1 : 说 明 书 CN 102747072 B 5 4/9 页 6 0029 0030 四、。

22、 结果 0031 通过全基因组关联 (GWAS) 分析发现位于染色体 5p15 上在 TRIO 基因区域的一段 紧密连锁区域内的一系列 SNP 位点 (rs117297784, rs1058312, rs9942367, rs17500919, rs11133787) 与冠心病易感性显著相关 (参见图 1) 。其与冠心病的关联结果如表 2 所示。 0032 这 一 系 列 SNP 位 点 及 其 等 位 基 因 是 : rs117297784, 等 位 基 因 为 A/G ; 为 : rs1058312, 等位基因为 A/G ; 为 : rs9942367, 等位基因为 A/T ; 为 : r。

23、s17500919, 等位基因为 C/T ; 为 : rs11133787, 等位基因为 C/T。其中危险等位基因分别是 : rs117297784 多态性位 点为 G, rs1058312 多态性位点为 A, rs9942367 多态性位点为 T, rs17500919 多态性位点为 T, rs11133787 多态性位点为 T(见表 2) 。携带这些危险等位基因的个体发生冠心病的相 对风险是没有携带者的 1.19-1.37 倍。其中 rs117297784 多态性位点 G 等位基因携带者的 冠心病发病风险是 A 等位基因的携带者的 1.37 倍 (OR=1.37,95%CI : 1.14-。

24、1.65) , 风险最高 (见表 2) 。 0033 表 2.Chr5p15 区域 SNP 位点与冠心病的关联结果 0034 0035 其中 “区域” , 表示该多态性位点所在的染色体区带 ;“Risk allele” , 表示风险 等位基因 ;“Other allele” , 表示参照等位基因 ;“基因频率” , 为风险等位基因频率。 “OR 说 明 书 CN 102747072 B 6 5/9 页 7 (95%CI) ” , 表示与携带参照等位基因的个体相比, 携带风险等位基因的个体发生冠心病的 相对风险。染色体位置为参照 Human Genome NCBI build36。 0036 实。

25、施例 2 确定与冠心病易感性关联最显著的代表性单核苷酸多态性位点 0037 一、 方法 0038 使用Haploview软件计算实施例1所得的染色体区域单核苷酸多态性位点间的连 锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD)情况, 用r2表示 (0-1) 。 选择其中有强的连锁不平 衡的代表性位点, 进一步在 11211 例冠心病患者和 7286 例对照样本中验证, 验证的方法是 使用FludigmEP 1基因分析系统 (FludigmEP 1TMGENETIC ANALYSIS system) , Taqman MGB 探针法对 11211 个病例和 7286 个对照样本进行。

26、基因分型, 合并所有 12726 例病例和 12305 对照样本的分型结果, 分析其与冠心病的关联, 确定与冠心病易感性关联最显著的代表性 单核苷酸多态性位点。 0039 二、 病例和对照样本入选标准 0040 病例和对照样本入选标准与实施例 1 所述相同。 0041 三、 测试人群的基本特征 0042 测试人群为重复验证样本, 其基本特征如表 3 所示 : 0043 表 3 : 0044 0045 四、 结果 0046 所述与冠心病易感性关联的单核苷酸多态性位点中, rs117297784 多态性位点与 rs1058312, rs9942367, rs17500919, rs11133787。

27、, 具有较强的连锁不平衡 (r20.35,见表4) 0047 表 4.Chr5p15 区域 rs117297784 与同区域 SNP 位点连锁不平衡关系 (r2) 0048 说 明 书 CN 102747072 B 7 6/9 页 8 SNP 多态位点 区域 染色体位置 r2 rs117297784 5p15 14539307 1 rs1058312 5p15 14562966 0.47665 rs9942367 5p15 14565819 0.478512 rs17500919 5p15 14573401 0.389203 rs11133787 5p15 14574452 0.377465 。

28、0049 Chr5p15 区域代表位点 rs117297784 进一步在 15460 例冠心病患者和 14472 例对照样本中验证, 并合并所有 12726 例病例和 12305 对照样本的分型结果, 分析显示 rs117297784与冠心病的关联更加显著 (P=1.1310-7) , 这一结果进一步证实了Chr5p15区 域多态位点与冠心病密切相关 (见表 5) 。 0050 表 5.Chr5p15 区域代表位点 rs117297784 在 12221 例病例和 11284 例对照样本中 的关联结果 0051 0052 其中 “区域” , 表示该多态性位点所在的染色体区带 ;“风险等位基因 。

29、(频率) ” , 表示 风险等位基因及其基因频率。 “OR (95%CI) ” , 表示与携带参照等位基因的个体相比, 携带风 险等位基因的个体发生冠心病的相对风险。 0053 针对重复验证阶段检测易感位点的方法 : 0054 实 验 平 台 : FludigmEP1 基 因 分 析 系 统 (FludigmEP1TMGENETIC ANALYSIS system) , 该系统为美国芯片 Fludigm 公司开发的高通量基因分型系统, 由集成流体管道 (IFC) 芯片、 集成流体管道控制器 (IFC controller) 、 热循环系统和荧光信号采集系统 (EP1 reader) 构成 ; 。

30、采用 Taqman 基因分型常规试剂, 可同时对 96 个样本 96 个 SNP 位点或 48 个 样本 48 个 SNP 位点进行基因分型 ; 是一种高通量的开放式基因分析平台。Taqman MGB 探 针法进行包括 rs117297784 在内的 96 个 SNP 位点基因分型实验。 0055 一、 仪器 : FludigmEP1(基因分析系统) 0056 二、 材料 : 0057 1. 试剂、 样本 : 说 明 书 CN 102747072 B 8 7/9 页 9 0058 0059 * 该引物和探针由供应商根据用户提供的检测位点而配备。ROX 为一种荧光染料。 0060 2. 耗材 :。

31、 0061 96.96 基因分型芯片 (96.96Dynamic Array(138X)) 96 孔 PCR 板和一次性封板膜 (96well plates and seal(one-off) 0062 三、 实验方法 0063 ( 一 ) 操作步骤 : 0064 1.测试液 (Assay) 制备 : 在96孔PCR板上, 参照下表制备测试混合液 (Assay mix) 0065 组分每个加样孔体积 (l) 40Taqman Genotyping Assay 1.25 2Assay Loading Reagent 2.5 ROX(50) 0.25 DNase/RNase-free water 。

32、1.0 总体积 5.0 0066 加完后, 盖上一次性封板膜, 微孔板振荡器上充分混匀, 微孔板离心机上 2500 3000rpm(500g 离心力左右) 离心 30 秒, 放置冰上备用。 0067 2. 样本 (sample) 制备 : 在 96 孔板 PCR 板中, 参照下表 : 说 明 书 CN 102747072 B 9 8/9 页 10 0068 0069 加完后, 盖上一次性封板膜, 微孔板振荡器上充分混匀, 微孔板离心机上 2500 3000rpm(500g 离心力左右) 离心 30 秒左右, 放置冰上备用。 0070 3. 加样及扩增过程 0071 芯片于集成流体管道控制器 H。

33、X 中初始化后, 加样 (Assay 的加样量为 4.2l/ 孔, Sample 的加样量为 5.2l/ 孔) 。将加好样的芯片重新放置于集成流体管道控制器 HX 中, 启动 “Load Mix(138X)” 程序, 进行分液和混合。 0072 上述过程完成后, 马上 (一小时内) 将芯片从集成流体管道控制器 HX 中取出, 去 掉芯片后面蓝色的贴膜, 将芯片置于热循环系统 (Stand alone Thermo Cycler) 中, 启动 Thermo Cycler PCR 仪, 选取内置固化程序 PROGTM96, 进行 PCR 过程。PCR 结束后, 关掉 PCR 仪下方真空泵 (Vac。

34、uumPump) , 打开 PCR 仪上面盖子, 取下芯片。 0073 (二)荧光信号采集 : 启动荧光信号采集系统 (EP1reader) , 应用Data CollectionSoftware version 3 软件采集荧光信号。 0074 (三) 基因分型及结果输出 : 应用SNP Genotyping Analysis 3.0软件, 根据单核苷 酸多态位点不同等位基因的荧光信号强度进行聚类分析并报告基因型。 0075 参见图 2, 以 X 轴代表 VIC 荧光强度, Y 轴代表 FAM 荧光强度, 根据两种荧光信号 的相对高度进行聚类, 红色 1 为 A/A 纯合子, 绿色 2 为 。

35、G/G 纯合子, 蓝色 3 为 A/G 杂合子, 黑 色 4 为阴性对照 (NTC) ; 参见图 3 为应用 SNP Genotyping Analysis 3.0 软件 (Genotyping Analysis software version 3.0) 对 96 个样本 (94 个待测样本及 2 个阴性对照) 代表位 点 rs117297784 进行基因分型的截图。基因分型结果以 excel 表格输出 (参见图 4) 。 0076 实施例 3 与冠心病易感性显著关联单核苷酸多态性位点用于评估冠心病易感性 的用途 0077 一、 方法 0078 由 5p15 区域 rs117297784, 。

36、rs1058312, rs9942367, rs17500919, rs11133787 构建 了 3 种单体型, 根据全基因组芯片获得的 1515 个病例和 5019 个对照样本的基因型数据, 分 析这些 SNP 位点以及由此一系列 SNP 位点构成的单体型在患者和正常人之间频率差异, 可 以得出各位点具体碱基的变异及由其组成的单体型差异和冠心病易感性的关系。 同样应用 FludigmEP1 TMGENETIC ANALYSIS system, Taqman MGB 探针法对待检人群进行基因分型实 验, 即可以确定人群中冠心病易感人群。 0079 二、 结果 0080 1、 Chr5p15 。

37、区域 SNP 单体型与冠心病的关联结果 0081 上述3种单体型分别为AGACC、 AATTT和GATTT, 频率分别为0.841、 0.077和0.069。 单体型 AGACC 和 GATTT 与冠心病的易感性显著关联, 其频率在冠心病患者和正常人对照之 说 明 书 CN 102747072 B 10 9/9 页 11 间存在显著性差异 (见表6) 。 风险单体型GATTT, 在冠心病病例中的频率为0.087, 显著的高 于对照组的频率 0.064。 0082 表 6.Chr5p15 区域 SNP 单体型与冠心病的关联结果 0083 0084 单体型分别由 rs117297784, rs10。

38、58312, rs9942367, rs17500919, rs1113378 组 成。其中, P 值为单体型在病例对照中频率差异的显著性水平。 0085 2、 人群中冠心病易感人群的评估 0086 根据实施例 1 中表 2.Chr5p15 区域 SNP 位点与冠心病的关联结果, 以及本实 施例中表 6.Chr5p15 区域 SNP 单体型与冠心病的关联结果, 经用 FludigmEP1TMGENETIC ANALYSISsystem, Taqman MGB 探针法测得待检人群的易感位点后, 如属于以下特征之一 的人群均为冠心病的易感人群 : 染色体 5p15 区域内 TRIO 基因区域的 r。

39、s117297784 多态 性位点为 G, rs1058312 多态性位点为 A, rs9942367 多态性位点为 T, rs17500919 多态性 位点为 T, rs11133787 多态性位点为 T, 以及由位于此基因区域的 SNP 位点 rs117297784, rs1058312, rs9942367, rs17500919, rs11133787 组成的单体型 GATTT 个体。 0087 Chr5p15 区域 SNP 位点序列 0088 如序列表中的 SEQ ID NO.1 所示 : 0089 rs117297784:AGAATTCAGTCCGAAGCTATGTGCCCA/GT。

40、GTCATCTGTGTCTTCTGGGTTCTT 0090 如序列表中的 SEQ ID NO.2 所示 : 0091 rs1058312:AACTGCACTACAAAAGAGACCAGCCCA/GCTTCCCAAGCCAGCCAGACACCTGG 0092 如序列表中的 SEQ ID NO.3 所示 : 0093 rs9942367:cgtacatcatcacaaccaggatactgA/Tcactaacactgtcaagatgcagaat 0094 如序列表中的 SEQ ID NO.4 所示 : 0095 rs17500919:TGGCATTAAAACAGGCTTCCGAGACAC/TGCC。

41、CTGTTGATAATTTGAGAATTGC 0096 如序列表中的 SEQ ID NO.5 所示 : 0097 rs11133787:TTCACATTGTCTTCTGTGTTAAATTCC/TCCTCTGactccctcctctaaggaca 0098 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。 说 明 书 CN 102747072 B 11 1/3 页 12 0001 0002 序 列 表 CN 102747072 B 12 2/3 页 13 0003 序 列 表 CN 102747072 B 13 3/3 页 14 序 列 表 CN 102747072 B 14 1/3 页 15 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102747072 B 15 2/3 页 16 图 3 说 明 书 附 图 CN 102747072 B 16 3/3 页 17 图 4 说 明 书 附 图 CN 102747072 B 17 。

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