用于结肠、直肠癌无创早期诊断的piRNA生物标志物及检测试剂盒制造技术

本发明专利技术公开了一种用于结肠、直肠癌无创早期诊断的piRNA生物标志物及检测试剂盒，所述piRNA标志物包括piRNA020619和piRNA020450。这两种piRNA在结肠、直肠癌患者血清中的表达量显著高于在健康人血清中的表达量，用于诊断结肠、直肠癌时，具有很高的灵敏度和特异性。本发明专利技术所提供的试剂盒可以快速准确的区分结肠、直肠癌患者血清样本和健康人血清样本。

【技术实现步骤摘要】
用于结肠、直肠癌无创早期诊断的piRNA生物标志物及检测试剂盒
本专利技术涉及生物检测领域，具体涉及用于人结肠、直肠癌诊断的piRNA生物标志物及基于该标志物构建的检测试剂盒。
技术介绍
结肠、直肠癌是临床最为常见的恶性肿瘤之一。全球每年新发病例超过140万，死亡病例超过70万。在我国，结肠、直肠癌的发病率和死亡率逐年攀升，每年新增病例超过25万，死亡病例超过14万，严重威胁着人民的健康和生命，已成为一项亟待解决的公共卫生问题。结肠、直肠癌患者的预后与肿瘤分期关系密切。早期患者的5年生存率超过80%，而晚期患者的5年生存率不足20%。不幸的是，结肠、直肠癌往往起病隐匿，早期无明显症状，不易被发现，绝大多数患者都是在出现便血、腹痛等症状三个月到半年后才到医院就诊。此时疾病已处于中、晚期，癌细胞已向周围侵袭甚至向远处转移，失去了最佳的手术治疗时机。目前，结肠、直肠癌患者的整体预后和生存质量均堪忧。对早期结肠、直肠癌患者及时发现、确诊，并予以积极治疗，是延长患者生存期、提高患者生存质量的关键所在。目前，对结肠、直肠癌患者进行早期筛查的主要途径是粪便隐血试验结合肠镜检查。然而，粪便潜血试验灵敏度低、特异性差，在消化性溃疡、上消化道出血、较大的肠息肉和腺瘤等良性疾病中，其结果也会呈现阳性，从而将一些非肿瘤患者误认为肿瘤患者，给病人带来较大的心理压力和后续繁琐的检查，消耗患者大量精力财力。另外，只有当出血达到一定量时，才能在粪便中检测到潜血，因此粪便潜血试验检出的多为晚期结肠、直肠癌患者。结肠镜检查是结肠、直肠癌诊断的金标准。但其检查程序复杂、价格昂贵、给患者带来较大痛苦，且有心脏病及凝血功能障碍等疾病的患者不能进行结肠镜检查。因此，结肠镜检查不是首选的筛查手段，不适合用于无症状人群的大规模筛查。血清肿瘤标志物检查具有简便、无创、经济的优点，是对无症状人群进行大规模筛查的理想手段。但临床上常用的结肠、直肠癌血清肿瘤标志物，如CEA、CA-199等，其含量在很多早期患者血清中并不升高，无法满足早期筛查的需要，目前主要用于疗效观察和复发监测。因此，寻找新的、可诊断早期结肠、直肠癌患者的血清标志物具有重要临床意义。piRNA是新发现的一类单链非编码小RNA，长度24-33nt，至今在人类已鉴定出近3万个成员，不同成员表达于不同组织中，形成该组织特异的“piRNA签名”，它们在抑制转座因子活动、维持基因组印记、调节基因组DNA甲基化模式和组蛋白修饰模式中发挥重要作用，是保持细胞内部稳态的关键因子。piRNA调控的异常可引起转座因子激活、基因组印记丢失、DNA甲基化和组蛋白修饰模式紊乱，进而诱发一系列癌基因、抑癌基因的表达失调和序列改变，导致肿瘤的发生和发展。目前已在胃癌、结肠癌、乳腺癌等一些肿瘤组织中发现piRNA的表达发生了显著的异常改变。特别值得注意的是，在肿瘤发生的早期阶段，肿瘤组织中一些piRNA的表达较之正常组织就有了明显的异常改变。由于肿瘤组织的坏死和肿瘤细胞的主动分泌，肿瘤组织中piRNA表达的异常也可以反映到患者血液当中，指示着肿瘤的发生和发展。最近的研究证明，人血清当中存在的piRNA比较稳定，经过体外长期保存和反复冻融基本不发生降解。这一特点使得piRNA很适合作为一种血清标志物分子。寻找到早期结肠、直肠癌患者血清中表达异常的piRNA，建立起稳定高效的检测方法，就可以为结肠、直肠癌的大规模普查，为结肠、直肠癌患者的无创早期诊断提供新的有力武器，将极大的延长结肠、直肠癌患者的生存期、提高他们的生存质量。
技术实现思路
本专利技术的第一个内容是提供一种用于结肠、直肠癌无创早期诊断的血清肿瘤标志物。本专利技术所述的标志物由两种piRNA分子组成：piRNA020619和piRNA020450。所述piRNA020619的核苷酸序列见序列表SEQIDNO.1，所述piRNA020450的核苷酸序列见序列表SEQIDNO.2。所述piRNA生物标志物在早期结肠、直肠癌患者血清中的表达显著高于在健康人血清中的表达。本专利技术的第二个方面是提供一种用于诊断早期结肠、直肠癌和区分早期结肠、直肠癌患者血清与健康人血清的试剂盒。所述试剂盒包含上述两种piRNA标志物、对两种piRNA标志物进行荧光定量PCR检测的特异性引物以及一个回归模型。本专利技术的优势在于：（1）本专利技术首次发现了血清中的piRNA020619和piRNA020450分子可作为结肠、直肠癌的早期诊断标志物，确定了新的结肠、直肠癌无创早期诊断指标。(2)piRNA020619和piRNA020450联合作为诊断标志物，具有灵敏度高、特异性强的优点，优于CEA、CA19-9等传统的结肠、直肠癌血清标志物。（3）对早期结肠、直肠癌具有很高的检出率，可用于无症状人群的大规模筛查，实现结肠、直肠癌的早发现、早诊断、早治疗。（4）一些血液中的microRNA分子也被报道可用于结肠、直肠癌的无创诊断，但它们一般需要四种或五种分子的联合才有诊断参考价值，临床应用起来较为繁琐，检测成本较高。本专利技术提供的标志物，只需要检测两种piRNA分子，可以极大的节省检验人员的操作时间、减轻患者的经济负担。（5）本专利技术提供了可用于结肠、直肠癌早期诊断的试剂盒，该试剂盒可以快速、低成本、高灵敏地获得检测结果，并且不会对患者造成创伤，利于临床上的广泛应用。附图说明图1和图2分别显示piRNA020619和piRNA020450在早期结肠、直肠癌患者血清和健康人血清中的表达水平；图3和图4分别显示piRNA020619和piRNA020450单独用于区分早期结肠、直肠癌患者血清和健康人血清的ROC曲线。图5显示piRNA020619和piRNA020450联合用于区分早期结肠、直肠癌患者血清和健康人血清的ROC曲线。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的实质性内容。实施例1：结肠、直肠癌患者血清中表达异常的piRNA的初步筛选1、血清样本的收集选择内蒙古医科大学附属医院2015年7月至2018年5月间确诊的早期结肠、直肠癌患者（0-II期）86例为患者组，选择经体检确认为健康的66人为对照组。所有结肠、直肠癌患者均为初次确诊患者，取血之前未进行手术、放疗及化疗。对照组个体未患有恶性肿瘤及其它疾病，同时年龄、性别与患者组个体匹配。清晨空腹状态下，抽取外周血5ml至促凝采血管中，静置30min，于4℃、3900rmp/min离心10min，吸取上部淡黄色的血清至1.5ml无酶无菌的离心管中，于4℃、12000rmp/min离心10min,吸取上清至新的1.5ml无酶无菌离心管中。-80℃冰箱保存。2、高通量测序取6名患者和6名年龄、性别匹配的健康人的血清样本，提取总RNA，进行浓度、纯度和完整性检测，合格后送深圳华大基因进行测序。使用的测序方法为BGISEQ-500深度测序，该测序方法可以在短时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于人结肠、直肠癌早期诊断的piRNA生物标志物，所述piRNA生物标志物由piRNA020619和piRNA020450两种短链RNA分子组成，它们的核苷酸序列分别见序列表SEQIDNO.1和SEQIDNO.2。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于人结肠、直肠癌早期诊断的piRNA生物标志物，所述piRNA生物标志物由piRNA020619和piRNA020450两种短链RNA分子组成，它们的核苷酸序列分别见序列表SEQIDNO.1和SEQIDNO.2。


2.一组用于人结肠、直肠癌早期诊断的piRNA特异性扩增引物，其中，piRNA020619特异性引物的序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振飞，贾永峰，马大光，郝钦，冯立，王玲，杨永雁，陈永霞，张慕尧，谭晓慧，
申请(专利权)人：内蒙古医科大学附属人民医院，
类型：发明
国别省市：内蒙;15