结直肠癌远端转移特异性长链非编码RNA标记物AP002498.1及其检测试剂盒的制作方法

结直肠癌远端转移特异性长链非编码rna标记物ap002498.1及其检测试剂盒
技术领域
1.本发明涉及生物技术领域，具体涉及结直肠癌远端转移特异性长链非编码rna标记物ap002498.1及其检测试剂盒。


背景技术：

2.结直肠癌（colorectal cancer，crc）又称为“大肠癌”，是指大肠上皮来源的癌症，包括结肠癌与直肠癌，其在消化道肿瘤中的发病率仅次于胃癌。在中国，结直肠癌患病率已经高达46.8/10万，成为中国三大癌症之一，其发病率正以4.2%的速度递增。远端转移在所有结直肠癌患者中发生率高达30%-50%，其中15%-25%的患者在确诊肠癌时即合并远端转移，另有15%-25%的患者在肠癌原发灶根治性切除后发生远端转移。远端转移是结直肠癌病人的主要死亡原因之一。
3.随着分子生物学技术的不断进步，结直肠癌检测分子标记物均有一定的进展，但在应用于远端转移患者临床检测的生物标记物中仍存在局限性，临床上尚缺乏在核酸水平的快速有效和精准的分子标记物，因此应该拓宽该领域的研究，积极寻找一种新型标记物。筛选有效预测远端转移的分子标记物，可作为普查筛选手段，或可提供结肠癌远端转移的早期诊断线索。
4.长链非编码rna（long non-coding rna，lncrna）是一类不编码蛋白、转录本长度超过200nt的长链非编码rna分子，它可在多层面上（表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等）调控基因的表达。近年来的研究表明，lncrna参与基因组修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等过程，其调控作用正在被越来越多的人研究。功能性lncrna能够直接或间接调控癌基因或抑癌基因的表达，提示其在作为肿瘤诊断标记物中有非常广阔的前景。目前lncrna在结肠癌的发生及发展中的作用及其机制已经成为研究新热点。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供检测ap002498.1表达量的物质的新用途。
6.本发明提供了检测ap002498.1表达量的物质在如下（a1）-（a9）中任一种中的应用：（a1）制备用于筛查或辅助诊断结直肠癌远端转移的产品；（a2）制备用于判断或辅助判断待测结直肠癌患者是否为结直肠癌远端转移患者的产品；（a3）制备用于预测结直肠癌患者发生远端转移的风险的产品；（a4）制备用于区分结直肠癌远端转移患者和结直肠癌非转移患者的产品；（a5）制备用于结直肠癌患者预后风险评估的产品；（a6）制备用于结直肠癌患者预后总体生存率评估的产品；（a7）制备用于结直肠癌患者预后无病生存率评估的产品；
（a8）制备用于预测结直肠癌患者远端转移发生率的产品；（a9）制备用于预测结直肠癌患者淋巴转移发生率的产品。
7.本发明的另一个目的是提供一种试剂盒。
8.本发明提供的试剂盒包括检测ap002498.1表达量的物质；所述试剂盒的功能为如下（b1）-（b9）中的任一种：（b1）筛查或辅助诊断结直肠癌远端转移；（b2）判断或辅助判断待测结直肠癌患者是否为结直肠癌远端转移患者；（b3）预测结直肠癌患者发生远端转移的风险；（b4）区分结直肠癌远端转移患者和结直肠癌非转移患者；（b5）结直肠癌患者预后风险评估；（b6）结直肠癌患者预后总体生存率评估；（b7）结直肠癌患者预后无病生存率评估；（b8）预测结直肠癌患者远端转移发生率；（b9）预测结直肠癌患者淋巴转移发生率。
9.本发明还有一个目的是提供一种系统。
10.本发明提供的系统包括数据处理装置、检测ap002498.1表达量的物质；所述系统的功能为如下（b1）-（b9）中的任一种：（b1）筛查或辅助诊断结直肠癌远端转移；（b2）判断或辅助判断待测结直肠癌患者是否为结直肠癌远端转移患者；（b3）预测结直肠癌患者发生远端转移的风险；（b4）区分结直肠癌远端转移患者和结直肠癌非转移患者；（b5）结直肠癌患者预后风险评估；（b6）结直肠癌患者预后总体生存率评估；（b7）结直肠癌患者预后无病生存率评估；（b8）预测结直肠癌患者远端转移发生率；（b9）预测结直肠癌患者淋巴转移发生率；所述数据处理装置由数据输入模块、数据记录模块、数据比较模块和结论输出模块组成；所述数据输入模块被配置为输入待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值；所述数据记录模块被配置为存储待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值和判断阈值；所述数据比较模块被配置为接收所述数据输入模块发送的所述待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值，并从所述数据记录模块中调用所述判断阈值与所述待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值进行比较；所述结论输出模块被配置为接收由所述数据比较模块发送的比较结果，并根据预定判定条件对比较结果进行判定。
11.进一步的，所述预定判定条件如下：若待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值小于或等于4.26，则该待测结直肠癌患者为或候选为结直肠癌远端转移
患者；若待测结直肠癌患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量数值大于4.26，则该待测结直肠癌患者不为或候选不为结直肠癌远端转移患者。
12.ap002498.1作为标记物在如下（a1）-（a9）中任一种中的应用也属于本发明的保护范围：（a1）制备用于筛查或辅助诊断结直肠癌远端转移的产品；（a2）制备用于判断或辅助判断待测结直肠癌患者是否为结直肠癌远端转移患者的产品；（a3）制备用于预测结直肠癌患者发生远端转移的风险的产品；（a4）制备用于区分结直肠癌远端转移患者和结直肠癌非转移患者的产品；（a5）制备用于结直肠癌患者预后风险评估的产品；（a6）制备用于结直肠癌患者预后总体生存率评估的产品；（a7）制备用于结直肠癌患者预后无病生存率评估的产品；（a8）制备用于预测结直肠癌患者远端转移发生率的产品；（a9）制备用于预测结直肠癌患者淋巴转移发生率的产品。
13.上述任一所述应用或试剂盒或系统中，所述检测ap002498.1表达量的物质包括检测ap002498.1相对表达量的试剂和/或仪器。
14.进一步的，所述检测ap002498.1相对表达量的试剂包括ap002498.1扩增引物。
15.所述检测ap002498.1相对表达量的仪器包括实时定量荧光pcr仪。
16.更进一步的，所述ap002498.1扩增引物由序列表中序列1所示的单链dna分子和序列表中序列2所示的单链dna分子组成。
17.所述相对表达量为ap002498.1参比内参基因的相对表达量。
18.所述内参基因具体可为gapdh基因。所述试剂还包括gapdh基因扩增引物。所述gapdh基因扩增引物如由序列表中序列3所示的单链dna分子和序列表中序列4所示的单链dna分子组成。
19.所述相对表达量的计算方法如下：以待测结直肠癌患者cdna为模板，采用上述ap002498.1扩增引物进行rt-pcr，然后按照如下公式计算相对表达量：。
20.所述待测结直肠癌患者cdna为从待测结直肠癌患者病灶（癌灶）组织中提取的rna经反转录获得的cdna。上述任一所述应用或试剂盒或系统中，所述远端转移具体为肝转移。
21.上述任一所述应用或试剂盒或系统中，所述结直肠癌具体为结肠癌。
22.上述任一所述应用或试剂盒或系统中，所述ap002498.1的核苷酸序列如序列表中序列5所示。
23.本发明通过tcga数据库筛选获得与结直肠癌远端转移相关的新型lncrna（ap002498.1）标记物，并设计特异性引物，用于46例中国结肠癌患者癌灶组织中ap002498.1表达量的检测。结果显示：46例中国结肠癌患者中，结肠癌远端转移患者癌灶组织中的ap002498.1相对表达量显著低于结肠癌非转移患者。ap002498.1作为全新的lncrna分子标记物在结直肠癌远端转移的筛查、诊断和风险预测，以及结直肠癌预后方面具有很
好的、潜在的应用价值。
附图说明
24.图1为tcga相对表达量散点图。
25.图2为ap002498.1相对表达量与结肠癌患者预后（总生存率）的相关性分析。
26.图3为ap002498.1相对表达量与结肠癌患者预后（无病生存率）的相关性分析。
27.图4为rt-pcr的扩增曲线。
28.图5为rt-pcr的溶解曲线。
29.图6为rt-pcr扩增产物的测序结果。
30.图7为ap002498.1相对表达量检测结果。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
32.下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
33.实施例1、结直肠癌远端转移特异性长链非编码rna标记物ap002498.1的获得及其检测方法与应用本发明通过tcga数据库筛选得到与结肠癌远端转移相关的新型长链非编码rna标记物
‑‑
ap002498.1，并设计特异性检测引物，用于46例中国结肠癌患者癌灶组织中ap002498.1表达量的检测。具体步骤如下：一、结直肠癌远端转移特异性长链非编码rna标记物ap002498.1的获得1、ap002498.1在结肠癌远端转移患者癌灶中低表达对tcga数据库（the cancer genome atlas）中的差异表达lncrna进行筛选与分析，筛选标准如下：p value《0.05，|logfc|》1，分析软件包如下：r语言包edger。其中，fc为fold change，即lncrna在结肠癌远端转移癌灶组织中的表达量平均值与在结肠癌非转移癌灶组织中的表达量平均值的除数。
34.最终筛选得到一种差异表达的lncrna：ap002498.1，其在结肠癌远端转移患者和结肠癌非转移患者癌灶组织中的表达量检测结果如图1所示，结果显示：ap002498.1在结肠癌远端转移患者癌灶组织中低表达。
35.2、ap002498.1表达量与结肠癌患者预后的相关性分析将tcga数据库中的325例结肠癌患者根据ap002498.1表达量分成ap002498.1低表达组结肠癌患者（n=163）和ap002498.1高表达结肠癌患者（n=162）。其中ap002498.1低表达组结肠癌患者是表达量数值小于或等于0.29435859的结肠癌患者，ap002498.1高表达组结肠癌患者是表达量数值大于0.29435859的结肠癌患者。
36.1）ap002498.1表达量与结肠癌患者总体生存率的相关性分析根据tcga数据进行总体生存率（overall survival）分析，结果如图2所示。结果显
示：ap002498.1低表达组结肠癌患者的总体生存率显著低于ap002498.1高表达组结肠癌患者（p=0.000），说明ap002498.1低表达与结肠癌患者不良预后显著相关。
37.在实际应用中，可按照如下方法评估结肠癌患者预后总体生存率：以由若干名结肠癌患者组成的待测群体的癌灶组织为样本，测定每份样本中的ap002498.1相对表达量，然后根据ap002498.1相对表达量由低到高的顺序将所述待测群体进行排列并二等分，将表达量低的1/2所述待测群体作为ap002498.1低表达组，将其余1/2所述待测群体作为ap002498.1高表达组，并按照如下标准预测来自于所述待测群体的结肠癌患者的预后总体生存率：来自于所述ap002498.1低表达组中的结直肠癌患者的总体生存率低于或候选低于来自于所述ap002498.1高表达组中的结直肠癌患者。
38.2）ap002498.1表达量与结肠癌患者无病生存率的相关性分析根据tcga数据进行无病生存率（disease-free survival）分析，结果如图3所示。结果显示：ap002498.1低表达组结肠癌患者无病生存率低于ap002498.1高表达组结肠癌患者（p=0.089），说明ap002498.1低表达与结肠癌患者复发相关。
39.在实际应用中，可按照如下方法评估结肠癌患者预后无病生存率：以由若干名结肠癌患者组成的待测群体的癌灶组织为样本，测定每份样本中的ap002498.1相对表达量，然后根据ap002498.1相对表达量由低到高的顺序将所述待测群体进行排列并二等分，将表达量低的1/2所述待测群体作为ap002498.1低表达组，将其余1/2所述待测群体作为ap002498.1高表达组，并按照如下标准预测来自于所述待测群体的结肠癌患者的预后无病生存率：来自于所述ap002498.1低表达组中的结直肠癌患者的无病生存率低于或候选低于来自于所述ap002498.1高表达组中的结直肠癌患者。
40.3）ap002498.1表达量与结肠癌患者远端转移发生率的相关性分析根据tcga数据库中ap002498.1表达量数据及患者临床指标进行单因素分析（表1），结果发现：ap002498.1低表达组结肠癌患者远端转移发生率更高（27/137）；进一步根据多因素分析发现，ap002498.1是统计学意义的独立预测预后的指标（p = 0.016, odds ratio,
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0.823; 95% ci: 0.224
–
0.860）。
41.表1、单因素分析在实际应用中，可按照如下方法预测结肠癌患者远端转移发生率：以由若干名结
肠癌患者组成的待测群体的癌灶组织为样本，测定每份样本中的ap002498.1相对表达量，然后根据ap002498.1相对表达量由低到高的顺序将所述待测群体进行排列并二等分，将表达量低的1/2所述待测群体作为ap002498.1低表达组，将其余1/2所述待测群体作为ap002498.1高表达组，并按照如下标准预测来自于所述待测群体的结肠癌患者的远端转移发生率：来自于所述ap002498.1低表达组中的结直肠癌患者的远端转移发生率高于或候选高于来自于所述ap002498.1高表达组中的结直肠癌患者。
42.二、结直肠癌远端转移特异性长链非编码rna标记物ap002498.1的检测方法及其应用1、引物的设计对步骤一中筛选得到的差异表达的ap002498.1进行特异性引物设计，设计的引物序列如下：ap002498.1-forward：ggaagcaccaggatcccattc（序列1）；ap002498.1-reserve：gtcttctcaggtcactgtcc（序列2）。
43.2、待测样品的准备以46例经临床确诊的结肠癌患者手术切除的癌灶组织为待测样品，收集时间为2005年-2017年。46例结肠癌患者均来源于北京大学人民医院，均已通过医院伦理委员会批准。46例结肠癌患者中，6例为结肠癌远端转移患者（6例结肠癌远端转移患者均为结肠癌肝转移患者），40例为结肠癌非转移患者（结肠癌非转移患者是指未发生任何远端转移的结肠癌患者）。
44.3、rt-pcr检测ap002498.1的相对表达量采用rt-pcr检测待测样品中ap002498.1的相对表达量。具体步骤如下：1）rna提取对46例结肠癌患者手术切除的癌灶组织进行rna提取。
45.2）反转录采用反转录试剂盒（takara primescript rt reagent kit，rr037a）对rna样品进行反转录，得到cdna。
46.反转录体系如表2所示。
47.表2、反转录体系反转录反应条件：37℃ 15 min；85℃ 5 sec；4℃。
48.3）rt-pcr以cdna为模板，采用rt-pcr试剂盒（toyobo sybr
®
green realtime pcr master mix，qpk-201）和步骤1设计的引物进行rt-pcr，得到pcr扩增产物。同时以gapdh作为内参基因。根据pcr扩增产物的ct值计算ap002498.1的相对表达量，并对pcr扩增产物进行测序分
析。相对表达量计算公式如下：ev=log2(rv*10000 1)，rv=2-δct ，δct=ct
lncrna-ct
gapdh
。
49.gapdh扩增引物序列如下：gapdh-f：aatgaaggggtcattgatgg（序列3）；gapdh-r：aaggtgaaggtcggagtcaa（序列4）。
50.rt-pcr扩增反应体系如表3所示。
51.表3、rt-pcr扩增反应体系rt-pcr扩增反应程序如下：step 1：95℃ 3分钟；stage 2：5℃ 10 秒，60℃ 60 秒，40 cycles；stage 3：melt curve。
52.4、结果分析1）扩增曲线和溶解曲线rt-pcr的扩增曲线和溶解曲线如图4和图5所示。结果显示：溶解曲线为单峰，表明引物特异性好。扩增曲线中的扩增ct值约在20-30之间，表明引物扩增效率高。
53.2）测序结果pcr扩增产物的测序结果如图6所示。结果显示：pcr扩增产物单一，且经过序列比对，产物为ap002498.1。
54.3）ap002498.1相对表达量的检测结果ap002498.1相对表达量的检测结果如图7所示。结果表明：在46例结肠癌临床组织样本（癌灶组织）中，6例结肠癌远端转移患者癌灶组织中ap002498.1相对表达量的平均值为4.26，40例结肠癌非转移患者癌灶中ap002498.1相对表达量的平均值为5.38，结肠癌远端转移患者癌灶组织中ap002498.1的相对表达量显著低于结肠癌非转移患者。说明ap002498.1作为靶点在结肠癌远端转移的预测与诊断中具有较高的应用价值。
55.在实际应用中，可按照如下方法判断待测结肠癌患者是否为结肠癌远端转移患者：提取待测结肠癌患者癌灶组织的rna，反转录获得cdna；以cdna为模板，采用序列1所示的dna分子和序列2所示的dna分子进行rt-pcr扩增，得到扩增产物；根据扩增产物的ct值计算待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量，并根据待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量判断待测结肠癌患者是否为结肠癌远端转移患者：若待测结肠癌患者癌灶组织中的ap002498.1相对表达量小于或等于4.26，则该待测结肠癌患者为或候选为结肠癌远端转移患者，若待测结肠癌患者癌灶组织中的ap002498.1相对表达量大于4.26，则该待测结肠癌患者不为或候选不为结肠癌远端转移患者。
56.也可按照如下方法对待测结肠癌患者发生远端转移的风险进行预测：提取待测结肠癌患者癌灶组织的rna，反转录获得cdna；以cdna为模板，采用序列1所示的dna分子和序列2所示的dna分子进行rt-pcr扩增，得到扩增产物；根据扩增产物的ct值计算待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量，并根据待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量对其发生
远端转移的风险进行预测：ap002498.1相对表达量小于或等于4.26的待测结肠癌患者发生远端转移的风险大于或候选大于ap002498.1相对表达量大于4.26的待测结肠癌患者。
57.还也可按照如下方法区分结肠癌远端转移患者和结肠癌非转移患者：提取待测结肠癌患者癌灶组织的rna，反转录获得cdna；以cdna为模板，采用序列1所示的dna分子和序列2所示的dna分子进行rt-pcr扩增，得到扩增产物；根据扩增产物的ct值计算待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量，并根据待测结肠癌患者ap002498.1的相对表达量区分结肠癌远端转移患者和结肠癌非转移患者：若待测结肠癌患者癌灶组织中的ap002498.1相对表达量小于或等于4.26，则该待测结肠癌患者为或候选为结肠癌远端转移患者，若待测结肠癌患者癌灶组织中的ap002498.1相对表达量大于4.26，则该待测结肠癌患者为或候选为结肠癌非转移患者。所述结肠癌非转移患者为未发生任何远端转移的结肠癌患者。
58.4）ap002498.1表达量与结肠癌患者淋巴转移发生率的相关性分析根据46例结肠癌患者ap002498.1的相对表达量检测结果，将相对表达量小于或等于4.89的患者定义为ap002498.1低表达组结肠癌患者，将相对表达量大于4.89的患者定义为ap002498.1高表达组结肠癌患者。然后将46例结肠癌患者ap002498.1的相对表达量检测结果及临床指标进行单因素分析（表4），结果显示：ap002498.1低表达组结肠癌患者淋巴转移发生率更高（14/23）。
59.表4、单因素分析注：*统计学意义显著差异，*p《0.01。
60.在实际应用中，可按照如下方法预测结肠癌患者淋巴转移发生率：以由若干名结肠癌患者组成的待测群体的癌灶组织为样本，测定每份样本中的ap002498.1相对表达量，然后根据ap002498.1相对表达量由低到高的顺序将所述待测群体进行排列并二等分，将表达量低的1/2所述待测群体作为ap002498.1低表达组，将其余1/2所述待测群体作为ap002498.1高表达组，并按照如下标准预测来自于所述待测群体的结肠癌患者的淋巴转移发生率：来自于所述ap002498.1低表达组中的结直肠癌患者的淋巴转移发生率高于或候选高于来自于所述ap002498.1高表达组中的结直肠癌患者。
61.以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。
总之，按本发明的原理，本技术欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本技术中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。