CN101988062A - 宫颈癌检测标记物及其检测方法、试剂盒和生物芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用人体血清/血浆中稳定存在且可检测的17种特定微小核糖核酸作为宫颈癌的检测标记物以及检测该标记物的方法、相关试剂盒及生物芯片。能够用于宫颈癌的诊断与鉴别诊断、疾病并发症的发生和复发的预测、疗效评价，以及药物活性成分的筛选、药效评价等方面，具有检出谱系广、灵敏度高、检测成本低、取材方便、样本易存放等优点，该方法可广泛用于宫颈癌普查等相关工作，改进单一的标记物所难以克服的个体差异所带来的低特异性和低灵敏度，显著提高宫颈癌的临床检出率，成为早期诊断宫颈癌的有效手段。

Description

宫颈癌检测标记物及其检测方法、试剂盒和生物芯片

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及人血清/血浆中微小核糖核酸分子的分离、定性和定量分析，同时也涉及宫颈癌的各种临床指征。具体来说，本发明是一种利用宫颈癌病人血清/血浆中稳定存在的特定微小核糖核酸作为宫颈癌的检测标记物以及检测该标记物的方法、相关试剂盒及生物芯片，通过宫颈癌病人血清/血浆中微小核糖核酸的变化，在体外诊断宫颈癌，判断宫颈癌发病过程，预测宫颈癌并发症的发生和宫颈癌复发的几率、以及宫颈癌的预后，并分析药效和疗效。

背景技术

宫颈癌是最常见的恶性肿瘤之一，在我国宫颈癌的发生占女性生殖道恶性肿瘤的第一位。全球每年约有20万人死于宫颈癌。在中国，每年宫颈癌发病人数约为13万，约5万人死亡。

在发达国家，宫颈癌的发病率已明显下降，这在很大程度上归功于对癌前病变的早期诊断和治疗。但是宫颈癌早期多无明显症状，发现时可能已经到晚期。宫颈癌诊断主要依靠阴道细胞学检查，局部涂片快速诊断法和活体组织检查等。同时辅助的检测手段还包括癌的免疫学反应、体内特殊化学成分的测定及酶反应等。血液中鳞状上皮细胞癌抗原(SCC)、癌胚抗原(CEA)、细胞角质素片断抗原(CYFRA21-1)、癌抗原125(CA-125)、糖链抗原19-9(CA19-9)等检测都可以对宫颈癌的诊断提供参考，但这些检查假阳性与假阴性均较高，特异性不强。

尽管越来越多的疾病标记物已经被发现并应用于临床疾病的普查、诊断和疗效的监控，但是它们的临床应用效果还存在着明显不足。例如，肿瘤标记物、乳酸脱氢酶、癌胚抗原等已被广泛应用于临床，但是这些疾病标记物还远远不能满足对癌症早期诊断的需要，其主要原因有两个方面：(1)上述疾病标记物的灵敏度和特异性相对较低，它们的检测结果还不能作为疾病确诊的指标；(2)疾病的早期诊断率应与治疗的效果呈现正相关，而上述任何一种疾病标记物还难以满足疾病早期诊断的这种要求。以癌症为例，由于存在着肿瘤分化类别特异性过强、肿瘤整体敏感性较低、送检标本难以反复采取、标本保存要求条件高等缺陷，同时价格昂贵，因此在现有条件下难以广泛推广应用现有的肿瘤标记物。而一些传统医学手段，如组织细胞检测存在着其固有的缺陷，取材位置不当、组织细胞标本材料不足或人为经验不足等都将导致误诊。其它技术例如影像学虽然已被广泛应用于疾病的检查和诊断，但其在疾病程度的定性上仍存在着很大的局限性。因此目前非常有必要寻找能够弥补现有标记物的上述缺陷的新型、灵敏并且应用方便的疾病检测标记物。

微小核糖核酸，英文名为microRNA，是一类长约19至23个核苷酸的非编码单链小核糖核酸分子。它们在进化上高度保守，并与动物的许多正常生理活动，如生物个体发育、组织分化、细胞调亡以及能量代谢等密切相关，同时也与许多疾病的发生及发展存在着紧密的联系。最近的研究发现慢性淋巴细胞性白血病以及Burkitt淋巴瘤中的几种微小核糖核酸的表达水平均有不同程度的下调(Lawrie CH，Gal S，Dunlop HM et al.Detection of elevated levels of tumor-associated microRNAs in serum of patients with diffuse large B-cell lymphoma.Br J Haematol 2008；141：672-675)；分析比较人肺癌、乳腺癌组织中的微小核糖核酸表达时，发现有若干组织特异性微小核糖核酸的表达水平相对于正常组织发生了变化(Garofalo M，Quintavalle C，Di Leva G et al.MicroRNA signatures of TRAIL resistance in human non-small cell lung cancer.Oncogene 2008)。也有研究证明微小核糖核酸影响了心肌肥厚、心衰、动脉粥样硬化等心血管疾病的发生和发展，并且与II型糖尿病等代谢性疾病有密切关联(Tryndyak VP，Ross SA，Beland FA，Pogribny IP.Down-regulation of the microRNAs miR-34a，miR-127，and miR-200b in rat liver during hepatocarcinogenesis induced by a methyl-deficient diet.Mol Carcinog.2008 Oct 21)。这些实验结果提示微小核糖核酸表达及特异性变化与疾病发生和发展之间存在着必然联系。

由于微小核糖核酸在基因转录后的表达调控中起着超乎想象的重要作用，因此它与疾病存在以下的关联性：首先，微小核糖核酸的变化可能是病因，这是因为疾病的抑制因子以及促进因子都可能是微小核糖核酸的靶位点，当微小核糖核酸本身先发生了紊乱表达，比如本来抑制疾病促进因子的微小核糖核酸表达量降低了，或者抑制疾病抑制因子的微小核糖核酸表达量升高了，其最终结果都会导致下游一系列基因表达的变化以及某些通路的整体紊乱，进而诱发疾病发生；其次，微小核糖核酸的变化也可能是疾病的结果，这是因为当疾病(如癌症)发生时，会导致染色体片段的丢失、基因的突变或者染色体片段的剧烈扩增，若微小核糖核酸正好位于这一变化区段内，那么其表达量将发生极其显著的变化。因此，理论上微小核糖核酸分子完全可以作为一类新的疾病标记物，它的特异性变化必然与疾病产生发展相关联。同时微小核糖核酸还可以作为潜在的药物作用靶点，通过抑制疾病过程中上调的微小核糖核酸或过表达下调的微小核糖核酸，将有可能极大地缓解疾病的发生和发展。

国内目前已有以微小核糖核酸作为疾病标记物的相关研究，如中国专利申请CN100999765A和CN101298630A，它们均选取占恶性肿瘤发病率第4位的结肠癌作为研究对象，经研究发现，在结肠良性息肉发展成恶性肿瘤期间，一些微小核糖核酸分子都存在着特异性变化，并据此通过测定微小核糖核酸的特异性变化已经建立起一种更敏感、更精确的早期确诊结肠癌的方法。然而由于组织标本的取材不容易使这种方法在临床上的广泛应用受到了限制。

发明内容

为克服此缺陷，本申请人将研究目光投向较易获得，甚至常规体检中就可以收集到的血液。由于血液会循环至全身所有组织，并向细胞输送营养并清除废物，因此血液能够反映出整个机体的生理病理状况，其检测结果对人体健康具有指导意义。已知血清/血浆中存在着多种蛋白，如总蛋白、白蛋白、球蛋白等，多种脂质，如HDL胆固醇、三甘油脂等，多种糖质，色素，电解质和无机盐，多种酶，如淀粉酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、胆素脂酶、醛缩酶等，同时还汇集了来自全身组织器官的多种信号分子，如细胞因子，激素等。目前，对疾病的诊断仅仅局限于血清/血浆中的上述生化指标，尚无血清/血浆微小核糖核酸的报道。人们传统观念中认为血清/血浆中没有核糖核酸分子，即使有也会很快被核糖核酸酶降解为小分子片段而检测不到。但是，由于微小核糖核酸分子是由19至23个核苷酸单元组成，具有结构上的特殊性和相对稳定性，它们极有可能存在于血清/血浆中。本申请发明人之一的张辰宇教授的前期研究已经证实，血清/血浆中稳定地存在微小核糖核酸，且每一种疾病有其特异性的变化图谱(Chen et al：Characterization of microRNAs in serum：a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases.Cell Res.2008 Oct；18(10)：997)。

为寻找宫颈癌检测标记物并对其进行准确检测，申请人基于已有的研究成果，进行了以下几个方面的研究：

(1)研究宫颈癌发病过程中血清/血浆微小核糖核酸的特异性变化；

(2)通过用于检测血清/血浆微小核糖核酸的生物芯片和测序技术测定宫颈癌血清/血浆微小核糖核酸的变化；

(3)将筛选到的在宫颈癌及正常生理状态下表达差异程度大的一类血清/血浆微小核糖核酸分子应用于血清/血浆微小核糖核酸检测技术，制备应用于宫颈癌诊断等领域的生物芯片和诊断试剂盒。

通过对血清/血浆微小核糖核酸与宫颈癌的相关性的研究，申请人提出了以血清/血浆中稳定存在的特定微小核糖核酸作为宫颈癌检测标记物，建立一种体外检测血清/血浆中稳定存在的特定微小核糖核酸的方法，通过检测特定微小核糖核酸的特异性变化来进行宫颈癌的早期诊断，疾病鉴定和病程监控，复发及预后、并发症发生的预测，同时可以进一步进行药效判定、用药指南、个体化治疗、中药有效成份筛选、种群分类等研究。

本发明的目的首先提供一种宫颈癌检测标记物，所述标记物包括以下在人体血清/血浆中稳定存在且可检测的微小核糖核酸成熟体(Mature microRNA)中的任意一种或一种以上(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17种)，优选任意两种或两种以上：

miR-21、miR-22、miR-25、miR-28-3p、miR-29a、miR-99a、miR-197、miR-139-3p、miR-1、miR-125b、miR-140-3p、miR-191、miR-206、miR-320a、miR-483-5p、miR-146b-5p或miR-486-5p。

上述血清/血浆可以来源于人体活体、组织、器官和/或尸体。

本发明的另一个目的是提供检测上述宫颈癌标记物的方法，通过该方法可以进一步评价人体乳腺癌的状态。

上述检测方法选自反转录聚合酶链式反应方法(RT-PCR)、实时荧光定量聚合酶链式反应方法(Real-time PCR)、Northern印迹杂交方法(Northern blotting)、核糖核酸酶保护分析方法(RNase protection assay)、Solexa测序技术(Solexa sequencing technology)和生物芯片方法。

上RT-PCR方法为优选的检测方法，包括以下步骤：

1)提取受试者血清/血浆总RNA(例如Trizol试剂提取)，通过RNA逆转录反应得到cDNA样品；或者以受试者血清/血浆作为缓冲液进行逆转录反应来制备cDNA样品；

3)用微小核糖核酸设计引物进行PCR反应；

4)进行PCR产物的琼脂糖凝胶电泳；

5)EB染色后在紫外灯下观察结果；

上述Real-time PCR方法为另一优选方法，包括以下步骤：

1)提取受试者血清/血浆总RNA(例如Trizol试剂提取)，通过RNA逆转录反应得到cDNA样品；或者受试者以血清/血浆作为缓冲液进行逆转录反应来制备cDNA样品；

2)用微小核糖核酸设计引物；

3)加入荧光探针进行PCR反应；

4)分析处理数据并比较结果，具体地，检测并比较血清/血浆样本相对于正常血清/血浆中微小核糖核酸的量的变化。

上述Northern blotting方法包括以下步骤：

1)提取受试者血清/血浆总RNA(例如通过Trizol试剂提取)；

2)进行变性PAGE电泳和膜转移实验；

3)制备同位素标记微小核糖核酸探针；

4)进行膜杂交反应；

5)同位素信号检测，如磷屏扫描检测结果。

上述RNase protection assay方法包括如下步骤：

1)进行反义RNA探针的合成，同位素标记与纯化；

2)收集受试者血清/血浆样本并提取RNA(例如通过Trizol试剂提取)；

3)将提取后的RNA溶解在杂交缓冲液中并加入反义RNA探针进行杂交反应；

4)加入RNase消化液进行反应；

5)进行电泳与放射自显影；

6)分析结果。

上述Solexa sequencing technology方法包括如下步骤：

1)提取受试者血清/血浆总RNA(例如通过Trizol试剂提取)；

2)进行PAGE电泳回收17-27nt RNA分子；

3)将adaptor prime酶联在小RNA分子的3’与5’端；

4)进行RT-PCR反应后进行测序；

5)数据分析与处理。

上述生物芯片方法包括如下步骤：

1)将人体全部一千多种微小核糖核酸成熟体库点阵并制备生物芯片；

2)提取受试者血清/血浆总RNA(例如通过Trizol试剂提取)；

3)通过柱分离来分离微小核糖核酸；

4)利用T4 RNA连接酶进行微小核糖核酸荧光标记；

5)与生物芯片进行杂交反应；

6)数据检测与分析。

上述方法中所使用的血清/血浆来源于受试者活体、组织、器官和/或尸体。

本发明通过上述方法可以分析在宫颈癌患者血清/血浆中微小核糖核酸的变化趋势及变化量，以及它们与宫颈癌的相关性。因此，以上检测受试者血清/血浆中17种微小核糖核酸的方法，可以进一步评价人体宫颈癌的状态。进而可以为人们提供一种预测、诊断、鉴别和/或评价宫颈癌的方法，该方法主要通过检测受试者血清/血浆中17种特定微小核糖核酸即所谓的宫颈癌检测标记物来实现。

本发明又一目的是提供上述宫颈癌标记物在制备、预测、诊断、鉴别和/或评价乳腺癌的试剂或工具中的应用，包括制备相应的试剂盒和生物芯片。

本发明提供了一种用于检测宫颈癌标记物的微小核糖核酸探针组合，也即预测、诊断和/或评价宫颈癌的微小核糖核酸探针组合，所述探针组合包括以下核苷酸序列所示的探针中的一种或一种以上(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17种)，优选为两种或两种以上：

miR-21、miR-22、miR-25、miR-28-3p、miR-29a、miR-99a、miR-197、miR-139-3p、miR-1、miR-125b、miR-140-3p、miR-191、miR-206、miR-320a、miR-483-5p、miR-146b-5p和miR-486-5p：

miRNA	对应的探针序列	序列编号
			miR-21	TCAACATCAGTCTGATAAGCTA	SEQ ID NO.1
miR-22	ACAGTTCTTCAACTGGCAGCTT	SEQ ID NO.2
			miR-25	TCAGACCGAGACAAGTGCAATG	SEQ ID NO.3
miR-28-3p	TCCAGGAGCTCACAATCTAGTG	SEQ ID NO.4
			miR-29a	AACCGATTTCAGATGGTGCTA	SEQ ID NO.5
miR-99a	CACAAGATCGGATCTACGGGTT	SEQ ID NO.6
			miR-197	GCTGGGTGGAGAAGGTGGTGAA	SEQ ID NO.7
miR-139-3p	ACTCCAACAGGGCCGCGTCTCC	SEQ ID NO.8
			miR-1	TACATACTTCTTTACATTCCA	SEQ ID NO.9
miR-125b	TCACAAGTTAGGGTCTCAGGGA	SEQ ID NO.10
			miR-140-3p	CCGTGGTTCTACCCTGTGGTA	SEQ ID NO.11
miR-191	AGCTGCTTTTGGGATTCCGTTG	SEQ ID NO.12
			miR-206	CCACACACTTCCTTACATTCCA	SEQ ID NO.13
miR-320a	TCGCCCTCTCAACCCAGCTTTT	SEQ ID NO.14

miR-483-5p	CTCCCTTCTTTCCTCCCGTCTT	SEQ ID NO.15
			miR-486-5p	CTCGGGGCAGCTCAGTACAGGA	SEQ ID NO.16
miR-146b-5p	AGCCTATGGAATTCAGTTCTCA	SEQ ID NO.17

本发明还提供了一种用于检测宫颈癌标记物的试剂盒，也即预测、诊断、鉴别和/或评价宫颈癌的试剂盒，该试剂盒包括检测上述标记物的工具。优选地，其中所述工具包括上述用于检测宫颈癌标记物的微小核糖核酸探针组合；更优选地，所述工具还包括聚合酶、脱氧核糖核苷酸。将筛选出来的与宫颈癌相关的特异性变化的微小核糖核酸引物或其相应的探针序列收集到PCR试剂盒(RT-PCR或Real-time PCR)中即可制备宫颈癌诊断试剂盒。

本发明还提供了一种用于检测宫颈癌标记物的生物芯片，也即预测、诊断、鉴别和/或评价宫颈癌的生物芯片，该生物芯片包括检测上述标记物的元件。优选地，其中所述元件包括上述用于检测宫颈癌标记物的微小核糖核酸探针组合。将筛选出来的与宫颈癌相关的特异性变化的微小核糖核酸的反向互补序列作为探针点在芯片，就制成了专门针对宫颈癌的血清/血浆微小核糖核酸检测生物芯片。

具体而言，在上述任何含有以上1种到17种微小核糖核酸标记物的组合、方法、试剂盒或生物芯片中，所述评价受试者的宫颈癌状态为测定受试者给予待测物后的宫颈癌状态，具体用于筛选待测物(用于治疗宫颈癌的药物)的预防和/或治疗宫颈癌的活性；所述评价受试者的宫颈癌状态为诊断和/或鉴别诊断受试者的疾病；所述评价受试者的宫颈癌状态为评价对受试者的疾病进行治疗的有效性；所述评价受试者的宫颈癌状态为对受试者发生宫颈癌进行预测，所述发生宫颈癌具体为宫颈癌并发症的发生和/或宫颈癌的复发。

目前对疾病进行临床诊断的传统生物化学及分子生物学技术还比较繁琐和粗糙。近年来发展起来的有可能用于疾病诊断的新型技术有基因芯片和蛋白质(抗体)芯片技术等。基因芯片所测量的mRNA水平变化并不能完全反映真正的蛋白质水平的改变。因为蛋白质的生物活性与转录后修饰如糖基化，磷酸化等密切相关。并且，对于许多疾病检测而言，基因芯片技术无法检测体液和血液中标记物分子。蛋白质(抗体)芯片技术和蛋白质组学技术也有其局限性。人体内特别是血清/血浆中含有数以万计的蛋白和多肽片断，它们浓度分布广，明确报道的蛋白很少，定量化的就更少了。在这数量庞大的蛋白质组中找寻与特定疾病有密切关联的蛋白质，并理解其在组织病变中的作用仍然是一项极其艰巨的工作，而且，缺乏完善的抗体资源将会是制约抗体芯片技术发展的一个瓶颈问题。血清/血浆微小核糖核酸检测技术，基于血清/血浆微小核糖核酸的生物芯片和诊断试剂盒巧妙地将血清/血浆微小核糖核酸的独特性质和常规分子生物学检测技术结合为一体，它们可以快速地高通量地分析宫颈癌血清/血浆中微小核糖核酸的组成，临床适用性极强。由于器官组织的生理状态变化会引起血清/血浆微小核糖核酸组成的改变，因此血清/血浆微小核糖核酸可以作为“疾病指纹”，实现宫颈癌的早期诊断。

综上所述，本发明具有如下优点：

(1)将筛选出的特定血清/血浆微小核糖核酸作为新型的宫颈癌标记物，具有检出谱系广、灵敏度高、检测成本低、取材方便、样本易存放(血清/血浆-20℃存放即可)等优点，该方法可广泛用于疾病普查等相关工作，成为早期诊断疾病的有效手段。

(2)血清/血浆微小核糖核酸作为新的疾病标记物，将改进单一的标记物所难以克服的个体差异所带来的低特异性和低灵敏度，显著提高疾病的临床检出率和实现疾病的早期诊疗。

(3)血清/血浆微小核糖核酸检测技术的优势在于，其检测的是一系列疾病相关标记物，因而能够克服病人个体之间的差异(即年龄、性别、种族、饮食和环境等)，而这正是单一疾病标记物所无法逾越的一个主要障碍。

总之，本发明可以进一步应用于早期确诊宫颈癌，这种新的血清/血浆宫颈癌标记物不仅为人们在分子水平上全面了解宫颈癌的机理提供了物质基础，也加速了临床疾病诊断学和治疗学的进步。基于血清/血浆微小核糖核酸的优越性，相信不久的将来，对重症疾病如癌症的血清/血浆微小核糖核酸诊断技术将会成为常规体检的一部分，而且微小核糖核酸相关的基因治疗也会广泛地应用，征服这些疾病不再是梦想。

附图说明

图1显示正常人血清中直接检测到的部分微小核糖核酸的RT-PCR结果。

图2显示提取正常人血清中RNA并检测其中微小核糖核酸的RT-PCR结果。

图3分别显示小鼠、大鼠、胎牛、小牛和马血清中直接检测到的部分稳定表达的微小核糖核酸RT-PCR结果。

图4A至4B显示糖尿病及骨肉瘤病人血清/血浆中的微小核糖核酸与正常人的表达差异

具体实施方式

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例。可以理解的是，在此描述的特定实施方式通过举例的方式来表示，其并不作为对本发明的限制。在不偏离于本发明范围的情况下，本发明的主要特征可以用于各种实施方式。本领域的技术人员将会意识到或能够确认，仅仅使用常规实验，许多等同物都能应用于本文所描述的特定步骤中。这些等同物被认为处在本发明的范围之内，并且被权利要求所覆盖。

实施例1血清/血浆中微小核糖核酸的RT-PCR实验

使用RT-PCR技术发现并证明人和动物血清/血浆中稳定存在各种微小核糖核酸，而且其表达量相当丰富。具体步骤为：

(1)收集小鼠、大鼠、正常人及某些病人的血清/血浆；

(2)制备cDNA样品。该操作有两种方案，一种方案为将10μl血清/血浆直接进行逆转录反应，另一种为使用Trizol试剂(Invitrogen公司)先提取血清/血浆总RNA(10ml血清/血浆通常能富集约10μg左右的RNA)，然后通过RNA逆转录反应得到cDNA。逆转录的反应体系包括4μl 5×AMV buffer、2μl 10mMeach dNTP mixture(Takara公司)、0.5μl RNase Inhibitor(Takara公司)、2μl AMV(Takara公司)以及1.5μl基因特异性反向引物混和物。反应步骤为16℃孵育15分钟，42℃反应1小时，85℃孵育5分钟；

(3)PCR及电泳观察。将cDNA按1/50稀释，取1μl稀释后的cDNA，加入0.3μl Taq酶(Takara公司)，0.2μl 10μM正向引物，0.2μl 10μM通用反向引物，1.2μl 25mM MgCl2，1.6μl 2.5mM each dNTP mixture(Takara公司)，2μl 10×PCR buffer，13.5μlH20，20μl体系进行PCR。PCR的反应条件是：95℃、5分钟进行1个循环→95℃、15秒，60℃、1分钟进行40个循环。PCR产物取10μl进行3％琼脂糖凝胶电泳，EB染色后在紫外灯下观察。

具体实验结果见图1。图1是以取自正常人的血清为研究对象，将血清直接进行RT-PCR的实验结果。选用人全部1000多种微小核糖核酸成熟体进行PCR反应，图1为其中的12种微小核糖核酸。它们分别是血细胞特异性的微小核糖核酸miR-181a、miR-181b、miR-223、miR-142-3p、miR-142-5p、miR-150，来自心肌及骨骼肌的微小核糖核酸miR-1、miR-133a、miR-206，来自脑组织的微小核糖核酸miR-9、miR-124a，以及来自肝脏的微小核糖核酸miR-122a。从结果可以看出上述四种组织来源的微小核糖核酸在血液中都能检测到，并非全部1000多种微小核糖核酸成熟体在血清/血浆中都有高丰度表达，有些微小核糖核酸是很微量的，甚至不能正常检测到。

为了进一步验证血清/血浆中稳定存在这些微小核糖核酸，先提取正常人血清中的RNA，然后选用人全部1000多种微小核糖核酸成熟体进行PCR实验，结果如图2所示。图2的结果与图1的结果很吻合，PCR产物单一，表明这两种实验方法都能检测到人血清/血浆微小核糖核酸的表达和丰度，证明在人血清/血浆中稳定地存在多种组织来源微小核糖核酸。

在图1和图2中，U6是分子量为100bp的snRNA，作为微小核糖核酸实验的内参照分子，其余的12个代号分别代表血细胞特异性的微小核糖核酸miR-181a(181a)、miR-181b(181b)、miR-223(223)、miR-142-3p(142-3p)、miR-142-5p(142-5p)、miR-150(150)，来自心肌及骨骼肌的微小核糖核酸miR-1(1)、miR-133a(133a)、miR-206(206)，来自脑组织的微小核糖核酸miR-9(9)、miR-124a(124a)，以及来自肝脏的微小核糖核酸miR-122a(122a)。

此外，用同样的方法检测了小鼠、大鼠、胎牛、小牛和马血清中1000多种微小核糖核酸的表达和丰度，同样发现不同组织来源的微小核糖核酸在小鼠、大鼠、胎牛、小牛和马血清中有稳定表达，结果如图3所示。

实施例2血清/血浆中微小核糖核酸的real-time PCR实验

为了研究宫颈癌疾病过程中血清/血浆微小核糖核酸的特异变化，进行了血清/血浆微小核糖核酸的定量PCR实验。定量PCR实验原理及实验步骤同RT-PCR一样，唯一不同是在PCR的时候加入了荧光染料EVA GREEN。仪器使用的是ABI Prism 7300荧光定量PCR仪，反应条件为95℃、5分钟进行1个循环→95℃、15秒，60℃、1分钟进行40个循环。数据处理方法为ΔΔCT法，CT设为反应达到域值时的循环数，则每个微小核糖核酸相对于标准内参的表达量可以用方程2-ΔCT表示，其中ΔCT＝CT样品-CT内参。将病人血清/血浆样本与正常人血清/血浆样本直接进行逆转录反应，通过定量PCR反应比较其中所含微小核糖核酸的量。

选取骨肉瘤及糖尿病病人血清样品，同时用人全部1000多种微小核糖核酸成熟体进行PCR实验。结果如图4A和图4B所示。骨肉瘤和糖尿病病人血清中微小核糖核酸的量相对于正常人的量的比值分别有上调和下调，而且同一组织来源微小核糖核酸在不同疾病中变化程度不同，表明血清/血浆微小核糖核酸在不同疾病中有特异性变化，它们可以作为一类新的疾病诊断的标记物。

实施例3用于诊断宫颈癌的血清/血浆微小核糖核酸芯片

芯片操作流程为：

(1)提取血清/血浆中总RNA，甲醛变性胶电泳检测总RNA的质量；

(2)微小核糖核酸的分离：取50-100μg总RNA用Ambion’s miRNA Isolation Kit(Cat#.1560)分离微小核糖核酸；

(3)微小核糖核酸样品的荧光标记：利用T4RNA连接酶标记方法进行荧光标记，然后再用无水乙醇沉淀，吹干后用于芯片杂交；

(4)杂交与清洗：将RNA溶于16μL杂交液中(15％甲酰胺；0.2％SDS；3×SSC；50×Denhardt’s solution)，于42℃杂交过夜。杂交结束后，先在42℃左右含0.2％SDS，2×SSC的液体中洗4分钟，而后在0.2×SSC液体中室温洗4分钟，玻片甩干后即可用于扫描；

(5)芯片扫描：芯片用LuxScan 10K/A双通道激光扫描仪进行扫描；

(6)数据提取及分析：采用LuxScan3.0图像分析软件对芯片图像进行分析，把图像信号转化为数字信号，最后用SAM分析挑选差异表达基因。

将定量PCR技术和生物芯片技术双重验证的在宫颈癌及正常生理状态下差异表达程度大的一类血清/血浆微小核糖核酸探针，用于制备生物芯片，方法同上。此芯片与传统芯片相比，制作工艺和操作流程没有很大改进，但是此芯片简化了探针库，由此将大大减少芯片的制作成本和生产时间，易于制备。同时也增加了芯片的针对性和实用性。将此芯片投入实践，仅仅需要病人的血清/血浆而不需要任何其它组织就可以在早期发现疾病，帮助指导诊断和治疗。

实施例4用于宫颈癌诊断与预测的微小核糖核酸试剂盒

用于宫颈癌的诊断、疾病并发症的发生和复发的预测，疗效评价，以及药物活性成分的筛选、药效评价的微小核糖核酸试剂盒的制作工艺和操作流程是基于solexa测序技术和生物芯片技术。

本实施例首先采用solexa测序技术检测了宫颈癌病人及正常对照女性血清/血浆微小核糖核酸的表达，所有检测样本均来自在医院确诊为宫颈癌患者及对等年龄和相同性别的正常人(对照)。宫颈癌病人血清/血浆微小核糖核酸的表达变化如表1所示。由表1可见，宫颈癌病人中共有17种microRNA的表达发生变化。

表1宫颈癌病人血清/血浆微小核糖核酸的表达变化

编号	microRNA	正常对照女性血清/血浆拷贝数	宫颈癌病人血清/血浆拷贝数
				1	has-miR-21	101	770

2	has-miR-22	1271	301
				3	has-miR-25	46	130
4	has-miR-28-3p	147	10
				5	has-miR-29a	253	1318
6	has-miR-99a	163	71
				7	has-miR-197	225	88
8	has-miR-139-3p	346	102
				9	has-miR-1	1662	107
10	has-miR-125b	117	17
				11	has-miR-140-3p	235	518
12	has-miR-191	109	203
				13	has-miR-206	1273	35
14	has-miR-320a	1990	752
				15	has-miR-483-5p	513	96
16	has-miR-486-5p	9509	26951
				17	has-miR-146b-5p	159	394

综上所述，我们筛选出了17种可进行宫颈癌诊断评估的血清/血浆微小核糖核酸。以上可用于宫颈癌诊断及评估的血清/血浆微小核糖核酸可以制备成芯片，同时，也可采用荧光实时定量PCR方法，检测以上所述血清微小核糖核酸，作为试剂盒，用于宫颈癌的诊断。试剂盒包括一批血清/血浆微小核糖核酸引物、Taq酶、dNTP等试剂。

以上芯片及试剂盒可以用于诊断和/或鉴别宫颈癌以及评估宫颈癌治疗药物的疗效，同时可用于筛选宫颈癌治疗药物的活性；还可进行宫颈癌并发症及宫颈癌复发的预测。

 

Claims (14)

1.一种宫颈癌检测标记物，其特征在于所述标记物包括以下在人体血清/血浆中稳定存在且可检测的微小核糖核酸成熟体中的任意一种或一种以上：

miR-21、miR-22、miR-25、miR-28-3p、miR-29a、miR-99a、miR-197、miR-139-3p、miR-1、miR-125b、miR-140-3p、miR-191、miR-206、miR-320a、miR-483-5p、miR-146b-5p和miR-486-5p。

2.一种宫颈癌检测标记物，其特征在于所述标记物包括以下在人体血清/血浆中稳定存在且可检测的微小核糖核酸成熟体中的任意两种或两种以上：

miR-21、miR-22、miR-25、miR-28-3p、miR-29a、miR-99a、miR-197、miR-139-3p、miR-1、miR-125b、miR-140-3p、miR-191、miR-206、miR-320a、miR-483-5p、miR-146b-5p和miR-486-5p。

3.根据权利要求1或2中所述的宫颈癌检测标记物，其特征在于所述血清/血浆来源于人体活体、组织、器官和/或尸体。

4.权利要求1至3中任意一项所述标记物的检测方法，其特征在于，所述检测方法选自反转录聚合酶链式反应方法、实时荧光定量聚合酶链式反应方法、Northern印迹杂交方法、核糖核酸酶保护分析方法、Solexa测序技术或生物芯片方法。

5.根据权利要求4所述检测方法，其特征在于所述反转录聚合酶链式反应方法法包括以下步骤：

1)提取受试者的血清/血浆总RNA，通过RNA逆转录反应得到cDNA样品；或者以受试者的血清/血浆样本作为缓冲液进行逆转录反应来制备cDNA样品；

2)用微小核糖核酸设计引物进行PCR反应；

3)进行PCR产物的琼脂糖凝胶电泳；

4)EB染色后在紫外灯下观察结果。

6.根据权利要求4所述检测方法，其特征在于所述实时荧光定量聚合酶链式反应方法包括以下步骤：

1)提取受试者的血清/血浆总RNA，通过RNA逆转录反应得到cDNA样品；或者以受试者的血清/血浆样本作为缓冲液进行逆转录反应来制备cDNA样品；

2)用微小核糖核酸设计引物；

3)加入荧光探针进行PCR反应；

4)检测并比较血清/血浆样本相对于正常血清/血浆中微小核糖核酸的量的变化。

7.一种预测、诊断和/或评价宫颈癌的方法，其特征在于所述方法为检测以下人体血清/血浆中稳定存在且可检测的微小核糖核酸成熟体中的任意一种或一种以上：

miR-21、miR-22、miR-25、miR-28-3p、miR-29a、miR-99a、miR-197、miR-139-3p、miR-1、miR-125b、miR-140-3p、miR-191、miR-206、miR-320a、miR-483-5p、miR-146b-5p和miR-486-5p。

8.权利要求1或2中任一项所述的宫颈癌检测标记物在制备预测、诊断、鉴别和/或评价宫颈癌的试剂或工具中的用途。

9.一种用于检测宫颈癌标记物的微小核糖核酸探针组合，其特征在于所述组合包括以下探针序列中的任意一种或一种以上：

  miRNA   对应的探针序列   序列编号   miR-21   TCAACATCAGTCTGATAAGCTA   SEQ ID NO.1   miR-22   ACAGTTCTTCAACTGGCAGCTT   SEQ ID NO.2   miR-25   TCAGACCGAGACAAGTGCAATG   SEQ ID NO.3   miR-28-3p   TCCAGGAGCTCACAATCTAGTG   SEQ ID NO.4   miR-29a   AACCGATTTCAGATGGTGCTA   SEQ ID NO.5   miR-99a   CACAAGATCGGATCTACGGGTT   SEQ ID NO.6   miR-197   GCTGGGTGGAGAAGGTGGTGAA   SEQ ID NO.7   miR-139-3p   ACTCCAACAGGGCCGCGTCTCC   SEQ ID NO.8   miR-1   TACATACTTCTTTACATTCCA   SEQ ID NO.9   miR-125b   TCACAAGTTAGGGTCTCAGGGA   SEQ ID NO.10   miR-140-3p   CCGTGGTTCTACCCTGTGGTA   SEQ ID NO.11   miR-191   AGCTGCTTTTGGGATTCCGTTG   SEQ ID NO.12   miR-206   CCACACACTTCCTTACATTCCA   SEQ ID NO.13   miR-320a   TCGCCCTCTCAACCCAGCTTTT   SEQ ID NO.14   miR-483-5p   CTCCCTTCTTTCCTCCCGTCTT   SEQ ID NO.15   miR-486-5p   CTCGGGGCAGCTCAGTACAGGA   SEQ ID NO.16   miR-146b-5p   AGCCTATGGAATTCAGTTCTCA   SEQ ID NO.17

10.一种用于检测宫颈癌标记物的试剂盒，其特征在于所述试剂盒包含检测权利要求1或2所述的标记物的工具。

11.根据权利要求10所述的试剂盒，其特征在于，所述工具包括权利要求9所述的探针组合。

12.根据权利要求10或11所述的试剂盒，其特征在于所述工具还DNA聚合酶和/或脱氧核糖核苷酸混合物。

13.一种用于检测宫颈癌标记物的生物芯片，其特征在于所述生物芯片包含检测权利要求1或2中任一项所述的标记物的元件。

14.根据权利要求13所述的生物芯片，其特征在于所述生物芯片的元件包括权利要求9所述的探针组合。

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