论文部分内容阅读
人类白细胞抗原(Humanleucocyteantigen,HLA)分型技术是医学临床上的一项重要技术,它在组织器官移植、供者骨髓干细胞库的建立、疾病易感性诊断和司法鉴定等方面都具有重要的应用价值。目前的HLA分型技术已经发展到基因分型的水平,基于PCR技术的序列特异性引物扩增法(Sequencespecificprimer,SSP)是目前市场上的主流技术。但是,鉴于HLA基因的高度多态性和医学临床对分型技术提出的更高要求,这些技术已经不能完全满足HLA分型的需要,因此开发更有力的HLA分型技术已经成为必然。在目前的各种技术中,DNA芯片技术是能够高通量、低成本地对基因多态性进行检测的最好方法之一,建立基于DNA芯片的HLA分型技术已经成为最有希望的研究方向之一。
本论文成功构建了用于HLA中分辨分型的寡核苷酸芯片,并建立了一系列寡核苷酸芯片相关的技术和方法。例如:根据寡核苷酸探针在基片上进行固定化的反应机理对固定化的技术参数进行了改进,从而建立了高效的寡核苷酸探针固定条件,使固定化效率达到90%以上;对现有样品制备方法进行了较系统的比较研究,并建立了基于不对称PCR技术的一步法样品制备技术,实验证明该方法是一种适于寡核苷酸芯片应用的简便高效的样品制备方法。另外,本文还尝试了基于纳米磁珠的快速样品制备方法,用磁珠捕获的白细胞不经DNA提取直接用于不对称PCR扩增取得了成功,这为构建用于HLA分型的微型全分析系统提供了实验依据;根据HLA基因的序列和结构,制定了一套HLA分型探针的设计原则,在此基础上设计了一套用于HLA-A、B、DRB基因分型的寡核苷酸探针,并用国际分型组织提供的HLA标准基因对这些探针进行了大规模筛选,最终选出了244条可以用于构建HLA分型寡核苷酸芯片的探针;利用国际分型组织提供的HLA标准基因,本文建立了国内第一个HLA标准基因克隆库,并对入库的所有克隆进行了严格的筛选和测序检测,这将为HLA分型芯片的质量控制和国内HLA科学研究提供支持;本文还对所构建的HLA芯片的杂交条件进行了优化,建立了稳定的杂交条件。
为了保证芯片的质量,本文建立了完整的芯片质量控制体系,从探针质量检测、探针固定化到杂交反应等都制定了相应的质控方法。首次采用变性高效液相色谱(DHPLC)技术对探针进行了成功的检测,保证了芯片上固化探针质量的可靠性;为了对HLA芯片的实验数据进行分析和处理,本文设计了一套基于ROC分析的数据处理方法,使分型结果判断的准确性得到了很好的保证;最终用构建的HLA芯片对20份临床样品进行了分型,并用SSP法进行了验证,结果显示95%的样品分型结果是正确的,这说明本文在构建初步实用化的HLA分型芯片上取得了突破性进展。