病毒性肝炎基因芯片诊断技术研究和临床应用

病毒性肝炎基因芯片诊断技术研究和临床应用

赵伟[1]2004年在《病毒性肝炎基因芯片诊断技术研究和临床应用》文中指出基因芯片,又称微型DNA阵列(microarry),是按特定的排列方式,将大量基因探针/基因片段固定在硅片、玻片和塑料片上,通过计算机处理,高效、大规模获取相关生物信息。目前,该技术已用于基因表达谱分析、新基因发现、基因突变、基因多态性分析、药物筛选和基因测序及疾病的诊断。 中国是肝炎大国,有近1.2亿乙肝病毒携带者,1500万丙型肝炎患者。目前,对于肝炎病毒的检测,主要是通过测定抗原、抗体(病毒蛋白质)来完成,在诊断上存在免疫滞后性。对肝炎病毒基因亚型分型和基因突变检测,多用核苷酸测序的方法,该方法试剂昂贵,操作复杂。 我们将基因芯片技术应用到肝炎病毒的诊断上,通过生物医学数据库(美国生物技术信息中心NCBI)对乙型和丙型肝炎病毒基因进行检索和筛选,应用分子生物学软件,进行序列分析、引物及探针设计,制成病毒性肝炎基因诊断芯片,并在临床实践中应用,可快速、敏感、经济地完成对病人血清及肝组织中肝炎病毒DNA、RNA的基因诊断、亚型分型和基因突变检测。目前已完成以下工作,并得出主要研究结论如下: 1.本科研通过生物信息方法从基因库中筛选出代表乙型、丙型病毒性肝炎的基因特征序列,按照检测目的,设计出不同的寡核苷酸探针阵列,用点样仪将探针固定在经过特殊处理的玻璃载片上,制成3种特殊的病毒性肝炎基因诊断芯片:①.乙型肝炎基因诊断芯片,可以检测乙肝病毒有无,对病毒进行基因分型。对用贺普丁治疗后的YMDD变异进行突变检测。②.丙型肝炎基因诊断芯片,设计20条特异性寡核苷酸探针阵列,可对丙型肝炎6个主要基因型1a、1b、2a、2b、3a、3b、4a、4b、5a、6a,10个亚型进行分型诊断。③.乙型、丙型肝炎双检基因芯片,可对乙型、丙型肝炎同时定性检测。 2.用研制的基因诊断芯片开展临床检测,对40列乙型肝炎病人血清中的HBVDNA,20例丙型肝炎血清中的RNA与健康人血清同时进行双盲检测,与检测乙肝病毒标志物金标准美国雅培试剂微粒子免疫发光定量测定的HBsAg、HBeAg及light cycle核酸定量仪检测的HBVDNA、HCVRNA进行对比,确定肝炎基因诊断芯片的准确性和假阳性、假阴性率。

孙朝晖[2]2006年在《基因芯片在病毒性肝炎分子诊断及基因表达谱研究中的应用》文中认为肝炎病毒是引起急慢病毒性肝炎的主要致病原因之一,全球范围内有5亿多人感染了慢性肝炎。病毒性肝炎传染性强、传播途径复杂、流行面广和发病率高,可演变为慢性肝炎、肝硬化以及肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)。建立早期、敏感的方法对肝炎的诊断和预防将是目前控制肝炎继续发展的重要途径。乙型病毒性肝炎在我国是高流行区,已成为一个重要的健康问题,年发病率为158/10万,现患慢性肝炎的病人约为1800万人,其中40%的患者逐渐发展为更为严重的各种肝并发症,包括肝硬化和HCC等,而受乙型肝炎病毒(HBV)慢性感染的人群罹患HCC的相对危险性比正常人群至少增加300倍;丙型肝炎在我国整体人群流行率为1~3%,丙型肝炎病毒(HCV)感染约70%~80%会转为慢性,远远高于乙型肝炎的慢性化率(5%~10%),约20%会发展成肝硬化,其中约5%在20~30年内发展为HCC。到目前为此,没有十分有效的方法来防止和控制HCV的感染,也没有较为有效的疫苗,所以建立早期诊断HCV感染的方法十分重要。HCV有多种基因型,不同HCV基因型感染所致疾病的严重程度不同,1型及混合型较重,2型较轻,不同基因型对干扰素(IFN)应答及病毒血症水平存

孙朝晖, 马文丽, 郑文岭[3]2003年在《基因芯片诊断病毒性乙型、丙型肝炎》文中指出基因芯片 ,又称DNA芯片 (DNAchip)、DNA微阵列 (microar ray)。它是近年出现的DNA分析技术 ,在基因治疗、基因诊断、基因克隆、基因表达分析等领域有着极为广泛的应用前景。1 基因芯片技术概述基因芯片技术是一种大规模集成的固相杂交

赵伟, 刘伟, 刘新钰, 周镇先, 张林[4]2002年在《病毒性肝炎基因诊断芯片的临床检测》文中研究指明肝炎基因诊断芯片是将肝炎病原体的特征性基因片段或基因组成设计的探针序列 ,以微矩阵型密集排列在经过特殊处理的玻片上[1] 。把待测血液、分泌物等标本中抽提出的微量肝炎病原体的DNA或RNA荧光标记后与探针杂交 ,用特有的荧光波长扫描芯片 ,得到肝炎病原体

万志香[5]2005年在《应用DNA-纳米金探针的目视化甲型肝炎病毒检测基因芯片的研究》文中提出甲型肝炎病毒(HAV)分布于全世界,是一种主要的急性传染性肝炎。HAV属于细小RNA病毒,它的基因为单股正链RNA。甲型肝炎病毒的传播途径简单,主要为粪—口途径。人们常通过不洁饮食,饮水和生活接触感染,因此,有必要发展特异和高效的检测方法来检测临床和生物HAV标本。 基因芯片技术具有高特异性、高灵敏度、高通量的特点,为临床和环境检测提供了良好的应用前景。目前通用的基因芯片技术有多种,但分别都存在着或者灵敏度不高,或者检测技术复杂,或者条件和设备要求高的问题限制了该技术在临床检测中的应用。 本实验室将芯片技术和纳米技术的有机结合在一起,以充分利用纳米金与银反应可将信号放大10~6倍的优势,建立了应用纳米金探针的目视化HAV基因芯片技术。近几年来,应用纳米金标记代替目前通用的荧光、同位素、酶标等信号报告材料在核酸检测中比较普遍。许多实验表明,纳米金将会是个很好的标记替代物,并且DNA-纳米金探针由于其具有高稳定性,高标记密度与及高敏感性会特别适合于核酸检测基因芯片的应用。 目视化纳米金探针HAV检测基因芯片技术的主要原理是:3’端-SH基修饰的寡核苷酸与纳米金颗粒标记作为检测探针,5’端-NH_2修饰的寡核苷酸基因探针与硅烷化玻片共价连接作为捕获探针。捕获探针按预先设计的阵列点样在处理好的玻璃基片上,再与待检测的HAV扩增目的核酸片段以及检测探针以双探针夹心方式杂交,再进一步进行银染加强显色,用肉眼观察或用平面扫描仪分析结果。

滕光菊, 邹正升, 李保森[6]2006年在《基因芯片在病毒性肝炎研究中的应用》文中提出基因芯片是一种新型的基因功能分析技术,具有高通量、微型化和自动化的特点,在基因诊断、基因表达、基因组研究、药物筛选、发现新基因及各种病原体的研究中具有广泛的应用。近年来,基因芯片技术在病毒性肝炎基因诊断、个体化治疗以及肝炎病毒感染肝细胞以后形成慢性感染、肝纤维化和肝细胞癌的分子机制中发挥着重要作用。

成军[7]2002年在《基因芯片技术的原理及其在肝病研究中的应用》文中指出基因芯片(gene chip),即DNA芯片(DNA chip)代表的微阵列(microar-ray)技术,是集成了成千上万的网络状密集排列的基因探针,能够在同一时间内杂交分析大量的基因,迅速读取生命相关的基因信息的一种高通量分析技术。这种技术在基因诊断、基因表达、基因组研究、发现新基因及各种病原体的研究中具有广泛的应用前景。在肝脏疾病的研究中也具有十分重要的意义。

高英堂[8]2003年在《肝炎病毒(HBV、HCV)基因诊断芯片的研制和新型肝炎病毒SENV的实验研究》文中研究说明HBV和HCV是临床上最常见、危害最大的两种肝炎病毒,其长期持续的慢性感染与肝硬化、肝癌的发生发展密切相关。随着人们对肝炎病毒认识的不断深入,尤其是肝炎病毒基因组学研究的进展,使临床上现有的血清免疫学方法和以单一PCR技术为主的检测方法其局限性越来越明显,由于不能真实、全面地反映患者体内病毒基因组的各种变异和动态变化,对患者个体的针对性诊断和治疗也受到很大限制。为及时将肝炎病毒的基因研究成果应用于临床实践,需要利用新的分子生物医学技术,研究和开发肝炎病毒的新型诊断方法和诊断试剂。据此,我们重点研究了HBV和HCV基因诊断芯片的制备、应用,以及新型肝炎病毒SENV的实验研究。本文涉及的实验方法包括生物信息学分析(即芯片上探针和PCR引物的设计、测序序列的检索和比对)、探针和PCR引物的合成、PCR产物直接测序、基因芯片上探针的点样制备方法、血清中病毒的提取方法、PCR扩增和地高辛标记、分子杂交及显色、芯片杂交结果的数据处理等。芯片制备过程中的优化环节包括:尼龙膜型号和探针固定照射剂量的选择,探针3′末端加尾碱基数的确定,利用探针的互补寡核苷酸序列和部分PCR产物的测序验证芯片杂交的特异性,利用PCR扩增直接参入地高辛信号分子,分析其长度、浓度及杂交时间对杂交信号的影响,比较了HBV标本的不同处理方法和不同PCR引物组合的扩增效率。经过二年多的反复实验研究,初步完成HBV基因芯片、HCV基因芯片和HBV、HCV联检芯片的制备。在HBV基因芯片的研制过程中,先后制备了HBV-450S、HBV-90S、HBV-120S、HBV-P/S区75S和HBV-C/X区25S等不同点阵数的基因芯片。最早的HBV-450S芯片包含的基因信息最丰富,理论上可检测HBV的7种基因型、4种血清亚型、4个P基因耐药相关的突变位点、2个S抗原突变位点、6个C区变异和X区的缺失突变,但部分探针特异性较差。在随后的改进中,HBV-P/S区75S是目前临床实验研究较好的芯片,对基因型、血清亚型和拉米夫定耐药突变均能特异检测。同时,利用制备的HBV基因芯片,对45例纳入葛兰素威康公司评价新药拉米夫定疗效临床研究的乙肝患者、270例叁中心医院的门诊慢性乙型肝炎患者和466例来自6个

乔地, 董建军[9]2001年在《河南基因芯片技术平台独具特色》文中进行了进一步梳理本报讯:记者乔地 通讯员董建军报道:河南省科学院生物技术开发中心历时两年,研制开发成功了独具特色的基因芯片技术平台。该平台主要有集成生物芯片、乙丙庚叁种肝炎基

曹新民, 赵伟, 刘伟, 刘全俊, 张林[10]2005年在《基因芯片检测拉米夫定引起的乙型肝炎病毒基因YMDD变异的研究》文中进行了进一步梳理目的:建立乙型肝炎病毒(HBV)变异基因诊断芯片,对拉米夫定治疗慢性乙型肝炎过程中出现的肝炎病毒P基因区YMDD变异进行快速准确的检测诊断。方法:设计特异性寡核苷酸探针。用点样法制备HBV变异基因诊断芯片。选择住院患者30例服用拉米夫定后,HBVDNA转阴[<500拷贝(opies/ml)]68周后又反跳≥5000copies/ml的患者进行基因芯片杂交检测。同时用PCR直接测序法对30例患者血清标本进行双盲HBVDNA聚合酶活性区域测序对照。结果:30例服药后HBVDNA反跳患者中基因芯片测得HBVYMDD变异21例,其中YVDD变异11例,YIDD变异10例。直接序列测定发现有核苷酸A741变为G,使氨基酸由蛋氨酸552变为缬氨酸(氨基酸基序由YMDD变为YVDD)11例,有6例核苷酸A669变为C,使氨基酸由亮氨酸528变为蛋氨酸;核苷酸G743变为T,使氨基酸由蛋氨酸552变为异亮氨酸(氨基酸基序由YMDD变为YIDD)10例。其中有3例伴有核苷酸T781变为C,使氨基酸由亮氨酸565变为脯氨酸。其结果与基因芯片完全一致。结论:HBV变异基因诊断芯片可以同时检测YVDD、YIDD变异,同PCR直接测序法比较,准确率达100%,无假阳性。

参考文献:

[1]. 病毒性肝炎基因芯片诊断技术研究和临床应用[D]. 赵伟. 南京农业大学. 2004

[2]. 基因芯片在病毒性肝炎分子诊断及基因表达谱研究中的应用[D]. 孙朝晖. 第一军医大学. 2006

[3]. 基因芯片诊断病毒性乙型、丙型肝炎[J]. 孙朝晖, 马文丽, 郑文岭. 解放军医学杂志. 2003

[4]. 病毒性肝炎基因诊断芯片的临床检测[J]. 赵伟, 刘伟, 刘新钰, 周镇先, 张林. 中华传染病杂志. 2002

[5]. 应用DNA-纳米金探针的目视化甲型肝炎病毒检测基因芯片的研究[D]. 万志香. 武汉大学. 2005

[6]. 基因芯片在病毒性肝炎研究中的应用[J]. 滕光菊, 邹正升, 李保森. 国际流行病学传染病学杂志. 2006

[7]. 基因芯片技术的原理及其在肝病研究中的应用[J]. 成军. 中华肝脏病杂志. 2002

[8]. 肝炎病毒(HBV、HCV)基因诊断芯片的研制和新型肝炎病毒SENV的实验研究[D]. 高英堂. 南开大学. 2003

[9]. 河南基因芯片技术平台独具特色[N]. 乔地, 董建军. 科技日报. 2001

[10]. 基因芯片检测拉米夫定引起的乙型肝炎病毒基因YMDD变异的研究[J]. 曹新民, 赵伟, 刘伟, 刘全俊, 张林. 南京医科大学学报(自然科学版). 2005

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