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乙型肝炎病毒在自然状态或药物诱导下常出现基因变异情况,越来越多的研究资料表明,HBV基因序列的变异与异常的血清学现象、免疫预防失败、致病性的改变以及临床耐药性的产生密切相关。
该课题的研究目的是通过自行设计、制作检测乙型肝炎基因突变的寡核苷酸芯片,观察HBsAg和HBVDNA定量阳性的慢性乙型肝炎病人HBV前C区及BCP区基因突变情况,探讨HBV前C区及BCP区基因突变在乙肝病情发展、转归中的作用及基因芯片检测方法在此领域的应用前景。该课题的研究内容主要包括寡核苷酸芯片的设计和制作、利用制作的芯片对慢性乙型肝炎病例的检测及结果分析等内容。
首先,根据Genebank上的HBV基因组序列,利用相关软件设计、合成了制作芯片的寡核苷酸探针及用于扩增目的基因的引物,探针包括针对HBV序列前C区1896、1899位核苷酸位点的野生探针和突变探针;针对BCP区1762、1764位点的野生探针及双突变探针。然后对作为芯片载体的玻片进行了醛基化处理,使用全自动点样仪将合成的探针按设计的阵列点在处理好的玻片上,点样后的玻片通过一系列处理,使靶基因牢固的固定于玻片表面,并阻断非特异性位点,以提高杂交效率。
选取临床60例慢性乙型肝炎病人,对其进行各项肝炎指标、肝功能和HBVDNA定量测定的同时,用自制的基因芯片对其乙型肝炎病毒前C区、BCP区基因突变情况进行了测定,测定过程包括:采用酚/氯仿/异戊醇法提取乙肝病毒DNA;用设计的引物采用不对称PCR法扩增包括HBV前C区、BCP区的目的片段,并同时用随机掺入法对扩增片段用Cy5进行荧光标记;标记好的扩增片段与制备好的寡核苷酸芯片进行杂交;用激光共聚焦芯片扫描仪对各杂交点的荧光信号位置、荧光强弱等大量数据信息进行采集,IMAGENE3.0分析Cy5荧光信号的强度和比值进行结果判断;随机选取20例基因芯片阳性标本进行了基因序列测定。结果显示:①60例HBsAg和HBVDNA定量阳性的慢性乙型肝炎病人基因芯片法检测显示54例阳性,阳性率为90.0%,最低检测灵敏度为1×104copy/ml;②对于非混合株感染病例,基因芯片检测法与测序法相比较,符合率为100%,对于混合株感染病例,二者符合率仅为15.4%,测序法远远低于基因芯片检测法;③在54例基因芯片检测阳性的病例中,HBeAb阳性和e系统阴性组与HBeAg阳性组比较,HBVDNA定量结果无显著性差异;在BCP区联合突变及前C区、BCP区多点突变方面有极显著性差异(p<0.01),在前C区1896位点突变方面有显著性差异(p<0.05);④54例基因芯片检测阳性的病例中前C区1896位突变组及多点突变组与未突变异组相比,ALT、AST、BIL检测结果具有极显著差异(p<0.01),前C区1899位突变组及BCP区双突变组与未变异组相比ALT、AST及BIL检测结果也有显著差异(p<0.05),各变异组间三项指标相比较差异无显著性;⑤54例基因芯片检测阳性的病例中,慢性乙型肝炎轻度、中度和重度组前C区和BCP区各位点突变率相比较无显著性差异。
通过上述测定及统计学分析得出以下结论:①乙型肝炎病毒前C区(主要是1896位的终止突变)、BCP区单点突变和/或多点突变是引起慢性乙型肝炎患者血清e抗原转阴的主要原因;②血清e抗原转阴并非一定是病情趋于好转的指标,e抗原阴性的慢性乙型肝炎患者体内HBVDNA复制、转录仍处于较高状态;③乙型肝炎病毒前C区、BCP区基因突变可加剧抗病毒免疫反应引起的肝细胞破坏,导致病情加重;④乙型肝炎病毒前C区、BCP区终止密码变异并不是慢性乙肝患者病情发展的根本原因,其仅是病毒逃避宿主免疫应答的一种方式,而肝病的严重性可能是感染持续及病变累积的结果;⑤基因芯片法在检测乙型肝炎病毒变异方面阳性率和灵敏度尚可,在检测混合株感染方面具有突出的优势;⑥随着基因芯片技术的日臻成熟,其高通量、高效率等优点必将使其在各类肝炎耐药株、突变株及亚型鉴定方面发挥重要作用。