BMP6和BMP7基因与ONFH风险性有关单核苷酸多态位点及组合检测物质及应用制造技术

本发明专利技术提供了BMP7和BMP6基因7SNPs标志物或标志物的组合用于ONFH分子预警、临床分子诊断与分型、药物治疗靶标。6SNPs的两两交互作用显著相关于ONFH发病风险，且这些风险相关性与单一SNP对ONFH发病风险所表现的作用部分或完全不同，基因交互作用的结果更清晰地发现了多个SNPs对ONFH风险的协同效应，进一步验证了ONFH是多个微效基因联合引起的复杂病，阐述这些分子遗传学位点的联合效应，对ONFH早期分子预警及分子防控对策建立具有重要价值。

【技术实现步骤摘要】
BMP6和BMP7基因与ONFH风险性有关单核苷酸多态位点及组合检测物质及应用
本专利技术属于生物
，具体涉及BMP7基因单核苷酸多态位点rs230205(A/G)、rs12438(T/C)、rs17404303(T/C)，BMP6基因单核苷酸多态位点rs3812163(T/A)、rs1235192(A/C)、rs1107495(G/A)、rs1043784(C/T)标志物或标志物的组合在制备诊断或辅助诊断、制备评价或辅助评价待测人患ONFH风险性产品中的应用，进一步用于ONFH分子预警、临床分子诊断与分型、药物治疗靶标。
技术介绍
股骨头坏死(osteonecrosisofthefemoralhead，ONFH)是由遗传因素与环境因素共同作用引起的复杂性疾病。在近10多年来，ONFH的发病率呈现逐年增加的趋势。据估计在美国年均20000～30000位患者被新诊断为ONFH，在中国每年新增ONFH病例为150000～200000，而且目前中国成年人ONFH患者812万人，主要发病群体为40岁至50岁之间的青壮年，致残率高，导致严重社会与家庭经济负担，是目前人类健康面临主要挑战之一。及早发现ONFH遗传学分子诊断标志物进而实施早期分子预警，使其防治时段前移，是降低ONFH发病率的关键。近年来ONFH分子发病机理的重要研究进展是陆续提出了多系列基因多态性与ONFH的发病风险相关，它们或者与另外一些基因形成连锁不平衡共同影响ONFH的发病，或者影响其它易感基因的表达功能，在ONFH的发生发展中起协同作用。这些遗传分子病因学研究结果清晰地提示，ONFH属于多个微效基因联合参与并由环境因素诱导的复杂病。一、关于BMP7基因的研究如下：BMP7基因多态性与ONFH发病风险相关的研究尚未见报告。一项研究ONFH患者骨形成和骨重建调控因子(BMP-2，BMP-7，Runx2，骨钙素，骨保护素[OPG])的基因表达水平，并与原发性骨关节炎(OA)患者进行比较。用骨钙素免疫组织方法检测骨基质的细胞和大分子组成，并用显微CT分析骨小梁的三维组织结构。结果表明BMP-2，BMP-7，Runx2的基因表达在ONFH患者中升高，细胞外骨钙素沉积也增加，可能由于大量成骨细胞与Runx2活性增加有关。此外，观察到骨钙素免疫反应性和成骨细胞/骨细胞细胞数量增加，而骨小梁微结构没有明显变化。另一项研究为了确定BMP7多态性与绝经后骨密度和骨质疏松性骨折易感性的关系，对920名欧美人群有或无骨质疏松性骨折的妇女进行了病例对照研究。对BMP7基因的8个SNPs进行基因分型，结果只有BMP7基因TGTG单倍型与全髋骨密度相关，BMP7基因的8个单核苷酸多态性和9个单倍型与L1-4、股骨颈骨密度和骨质疏松性骨折无关。与传统的双能X线骨密度测量法及定量CT分别测量骨小梁和皮质骨密度(vBMD)相比，与人类骨小梁和皮质vBMD相关的基因变异知之甚少，尽管这些基因对于确定骨强度和骨质疏松风险十分重要。通过对男性骨质疏松性骨折研究中的822名65岁以上白人男性的383个骨代谢候选基因进行标记和潜在功能性SNPs基因分型，验证了与股骨颈骨小梁和皮质vBMD相关的基因变异的假设。随后通过来自同一研究的另外1155名男性的复制实验，发现了骨小梁vBMD密切相关的包括BMP7等9个基因相关的SNPs,这个结果提出了BMP7为相关于皮质和小梁vBMD的新基因变体。二、关于BMP6基因的研究如下；BMP6基因染色质位置6p24.3，含有7个外显子，编码TGFβ超家族的分泌配体。该家族的配体结合各种转化生长因子β受体，导致SMAD家族转录因子的募集和激活，这些转录因子调节基因表达。编码的前蛋白经蛋白质水解处理后生成二硫键连接的同二聚体亚单位。这种蛋白质调节广泛的生物学过程，包括铁稳态、脂肪和骨骼发育以及排卵。BMP6基因的差异表达可能与乳腺癌和前列腺癌的进展有关。BMP6基因突变可能与人类患者的铁超载有关。BMP6基因多态性与ONFH发病风险的研究也未见报告。BMPs在成骨细胞分化中起着重要作用，为了研究BMPsSNPs与骨密度(BMD)之间的关系，对20-39岁的韩国健康男性(n＝237)和女性(n＝276)进行了横断面研究。采用双能X线骨密度仪测量跟骨和桡骨远端骨密度。用5'-核酸酶法测定BMP2、BMP4和BMP6(c.1283C>G，IVS4-6838A>G，IVS5+24C>T)的单核苷酸多态性。结果BMP2c.584G>A、c.893T>A基因型与男性跟骨及女性桡骨远端骨密度存在显著相关性。BMP2c.893AA基因型的男性跟骨骨密度高16％，而具有此基因型的女性桡骨远端的骨密度比其他基因型低7％。BMP4IVS1-160C>T与男性跟骨BMD之间也存在显著相关性。这些结果表明，在韩国男性和女性中，BMP2和BMP4的一个或多个SNPs与外周骨密度有关。骨折愈合能力受患者基因型的影响，为了研究骨折愈合延迟或受损的患者在一系列与骨形成相关的基因SNPs相关，对延迟骨折愈合人群病例进行了对照研究。62名成人长骨骨折是从外科数据库中确定，其中33例患者出现萎缩性骨不连(延迟愈合)，29例骨折愈合正常。应用微阵列技术对这些患者接受了进行SNP基因分型，检测了30个与骨折愈合相关基因中的144个SNPs，结果在加性遗传模型中，4个基因5个SNPs相关于骨折延迟愈合，其中3SNPs风险系数大于1，表明等位基因增加了骨不连的风险。而BMP6基因rs270393位点显示降低骨折延迟愈合的风险(OR＝0.30，p＝0.015)。大约有10-15％骨折患者的愈合受到损害，一项系统性回顾研究分析了骨折患者中特定基因异常的类型和频率，并确定某些患者发生骨折不愈合或术后不愈合事件的趋势是否存在遗传关联。GO和KEGG分析被用来确定相关基因的可能功能，RegulomeDB和GTEx评估了SNPs功能意义。研究分析29个基因和89SNPs。发现NOS2、NOG、BMP4、CYR61、IL1β和FGFR1基因多态性明显导致骨折不愈合，而MMP13、BMP6和FAM5C基因的多态性可能对骨折不愈合起保护作用。生物信息学分析表明，这些基因在炎症途径中富集，提示炎症可能是骨折不愈合的一个潜在因素。因此确定了一些可能导致骨折不愈合遗传易感性的基因及其多态性。上述这些遗传分子病因学研究结果清晰地提示，ONFH属于多个微效基因联合参与并由环境因素诱导的复杂病，ONFH分子发病机理的重要研究进展是陆续提出了多系列基因多态性与ONFH的发病风险相关，它们或者与另外一些基因形成连锁不平衡共同影响ONFH的发病，或者影响其它易感基因的表达功能，在ONFH的发生发展中起协同作用。然而，目前国内外关于ONFH的基因多态性研究领域存在的主要瓶颈问题，零散研究基因位点的资料多，系统研究多基因位点的资料少，不利于多种微效基因联合致病的分子病因学与分子发病机理的阐述。这些瓶颈问题是阐述ONFH分子发病机理的严重束缚，也是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测BMP7和\或BMP6基因的与非创伤性股骨头坏死风险性有关的位点或具有交互作用两个位点组合的多态性或等位基因或基因型的物质；其特征在于：/n所述物质在诊断或辅助诊断非创伤性股骨头坏死中的应用，或在制备诊断或辅助诊断非创伤性股骨头坏死风险性的产品中的应用；/n或所述物质在评价或辅助评价非创伤性股骨头坏死中的应用，或在制备评价或辅助评价非创伤性股骨头坏死风险性的产品中的应用；/n所述的与非创伤性股骨头坏死风险性有关的位点或具有交互作用两个位点组合为以下(1)至(4)中的任意一个或多个：/n(1)BMP7基因rs230205(A/G)位点；/n(2)BMP6基因rs1043784(C/T)位点与BMP7基因rs17404303(T/C)位点的组合；/n(3)BMP6基因rs3812163(T/A)位点与BMP6基因rs1235192(A/C)位点的组合；/n(4)BMP6基因rs1107495(G/A)位点与BMP7基因rs12438(T/C)位点的组合。/n

【技术特征摘要】
1.检测BMP7和\或BMP6基因的与非创伤性股骨头坏死风险性有关的位点或具有交互作用两个位点组合的多态性或等位基因或基因型的物质；其特征在于：
所述物质在诊断或辅助诊断非创伤性股骨头坏死中的应用，或在制备诊断或辅助诊断非创伤性股骨头坏死风险性的产品中的应用；
或所述物质在评价或辅助评价非创伤性股骨头坏死中的应用，或在制备评价或辅助评价非创伤性股骨头坏死风险性的产品中的应用；
所述的与非创伤性股骨头坏死风险性有关的位点或具有交互作用两个位点组合为以下(1)至(4)中的任意一个或多个：
(1)BMP7基因rs230205(A/G)位点；
(2)BMP6基因rs1043784(C/T)位点与BMP7基因rs17404303(T/C)位点的组合；
(3)BMP6基因rs3812163(T/A)位点与BMP6基因rs1235192(A/C)位点的组合；
(4)BMP6基因rs1107495(G/A)位点与BMP7基因rs12438(T/C)位点的组合。


2.如权利要求1所述应用，其特征在于：所述物质为制备诊断或辅助诊断非创伤性股骨头坏死风险性的产品，或所述物质为制备评价或辅助评价非创伤性股骨头坏死风险性的产品，所述产品中包括记载有如下A至E中至少一种条件的可读性载体：
A.所述rs230205(A/G)位点最小等位基因A频率低于对照组的待测人患非创伤性股骨头坏死风险性降低；
B.所述rs230205(A/G)位点遗传学显性模型(AA+AGvsGG)相关于降低创伤性股骨头坏死风险性；
C.同时携带所述rs1043784(C/T)位点最小纯合基因型CC型与所述rs17404303(T/C)位点最小纯合基因型TT型的待测人患非创伤性股骨头坏死风险性增加；
D.同时携带所述rs3812163(T/A)位点最小纯合基因型TT型与所述rs1235192(A/C)位点最小纯合基因型AA型的待测人患非创伤性股骨头坏死风险性增加；
E.同时携带所述rs1107495(G/A)位点最小纯合基因型GG型与所述rs12438(T/C)最小纯合基因型TT型的待测人患非创伤性股骨头坏死风险性降低。


3.如权利要求1所述应用，其特征在于：所述物质为用于直接测序法的试剂；或用于聚合酶链式反应与限制性片段长度多态性分析相结合的试剂；或用于聚合酶链式反应与直接测序法相结合的试剂；或用于SNP分型方法的试剂。


4.如权利要求3所述应用，其特征在于：所述SNP分型方法为基于杂交的方法或基于引物延伸的方法或基于构象的方法或高分辨率溶解曲线分析技术。


5.如权利要求1所述应用，其特征在于：
用于检测rs230205位点的单核苷酸多态性的物质具体为为引物对甲或成套单链DNA分子甲；所述引物对甲由SEQIDNO.1所示的单链DNA分子组成和SEQIDNO.2所示的单链DNA分子组成；所述成套单链DNA分子甲由SEQIDNO.1所示的单链DNA、SEQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋旸，赵昕，杜珍武，李照彦，王庆宇，张桂珍，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22