用于mthfr基因位点多态性检测的引物组、其检测方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于核酸的测定与检验方法技术领域，具体涉及用于MTHFR基因位点多态 性检测的引物组、其检测方法和应用。
【背景技术】
[0002] 中国是世界上出生缺陷的高发国家之一，每年的出生缺陷儿数量约占全世界的 20%。叶酸缺乏是导致新生儿出生缺陷的主要原因。导致机体缺乏叶酸有两个方面的原因： 一是叶酸摄入量不足，二是由于遗传(基因）缺陷导致机体对叶酸的利用能力低下（叶酸代 谢通路障碍)。5, 10-亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR)、甲硫氨酸合成酶还原酶（MTRR)等基 因变异引起的相应的酶活性降低可阻抑同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸，导致低叶酸血症和 高同型半胱氨酸血症，从而增加新生儿出生缺陷风险或自发性流产等风险。
[0003] 同型半胱氨酸（Hcy)，是人体内一种含硫氨基酸，是蛋氨酸代谢的中间产物。在 Hcy代谢过程中，叶酸和亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR)起关键作用，叶酸和MTHFR共同为 Hcy代谢提供甲基供体。当体内的叶酸含量不足，或MTHFR基因 C677T发生突变时，Hcy就 会在体内不断的累积，造成高Hcy血症。亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR)是同型半胱氨酸 代谢的关键酶之一，其677位点有三种基因分型，野生型CC，杂合突变型CT，纯合突变型TT。 有研宄发现，MTHFR C677T突变可使酶活性明显下降，使得甲基供体的生成不足，体内的Hcy 代谢异常，从而导致Hcy浓度的升高。其中，CT型的活性是CC型的65%，而TT型的活性仅 为CC型的30%。亚甲基四氢叶酸还原酶C677T突变是引起高Hcy的主要遗传因素。高血压 伴有高同型半胱氨酸（即Hcy血浆浓度大于等于10 μ mol/L)的原发性高血压就是H型高血 压。研宄表明：中国有2亿高血压患者，其中1. 5亿是H型高血压，H型高血压患者占75%，H 型高血压是中国脑卒中高发的主要高危因素，H型高血压患者心脑血管事件是正常人的28 倍。H型高血压患者又合并TT基因突变，心脑血管事件风险增加到40倍。早期发现高Hcy 血症从而能够早期纠正高Hcy血症、及早防治心脑血管疾病是人们研宄的方向，而对MTHFR C677T多态性检测可做到早期发现、早期纠正高Hcy血症，为及早防治心脑血管病提供了一 条新的途径。
[0004] 亚甲基四氢叶酸还原酶（methylenetetrahydorfolate reductase，MTHFR)是叶 酸代谢过程中的关键酶，可将还原型叶酸转变为5-甲基四氢叶酸（5-MTHF)，前者是胸苷酸 合成的重要原料之一，参与DNA的合成与修复；后者是体内主要的甲基供体，参与DNA甲基 化。MTHFR对于DNA的合成、活化及修复有着极为重要的调控作用，其功能异常可导致DNA 正常功能不能维持。MTHFR基因在677位点存在OT改变，导致Ala222Val氨基酸替换， 使酶活性显著降低，使体内5，10-亚甲基四氢叶酸（5，10- MTHF)水平升高、5-甲基四氢 叶酸（5-MTHF)水平随之下降，进而影响叶酸正常代谢，以及甲氨蝶呤、5-FU等药物的疗效 和毒副作用。甲氨蝶呤（methotrexate，MTX)是叶酸诘抗剂，能抑制亚甲基四氢叶酸还原 酶（methylenetetrahydorfolate reductase，MTHFR)，在急性淋巴细胞白血病（特别在侵 犯中枢神经系统时)、颜内原发性中枢神经系统淋巴瘤（primary central nervous system lymphoma，PCNSL)、恶性葡萄胎、绒毛膜上皮癌、乳腺癌、盆腔肿瘤、头颈部肿瘤、肺癌及骨 肉瘤等多种肿瘤的化疗中发挥重要作用。但在治疗过程中患者常出现不良反应，包括胃肠 道反应、骨髓移植和肝功能损害等。研宄发现MTHFR基因第677位碱基的OT突变显著 增加 MTX的毒副作用。5-氟尿嘧啶（flu〇r〇uracil，5-FU)为嘧啶类似物，属于抗代谢药 的一种，进入体内后，在胸苷激酶的催化下转变成5-氟-2-脱氧尿苷-5-单磷酸盐，再与 5，IO-MTHF及胸苷酸合成酶形成共价络合物，从而干扰DNA的合成和修复。MTHFR能将5， IO-MTHF转变成5-MTHF，从而参与蛋氨酸代谢循环和DNA甲基化。因此，MTHFR的活性将直 接影响体内5，IO-MTHF的浓度，进而影响5-FU疗效。研宄结果表明，MTHFR基因第677位 碱基的OT突变可以导致酶活性显著下降，从而增加对5-FU的敏感性。因此，MTHFR基因 677C/T多态性可用于指导该类药物的个体化使用，以提高临床治疗的针对性和可预见性。 [0005] 综上，检测MTHFR基因 C677T的多态性能够用于临床指导5-FU类、甲氨蝶呤等个 体化用药及育龄期妇女叶酸补充，具有重大意义。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了用于MTHFR基因位点多态性检测的引物组，本发明还提供了 MTHFR 基因的位点多态性检测方法，能够用于临床指导5-FU类、甲氨蝶呤等个体化用药及育龄期 妇女叶酸补充，具有重大意义。
[0007] 本发明提供的用于MTHFR基因位点多态性检测的引物组由两对PCR扩增引物和两 条SNaPshot扩增引物组成，所述PCR扩增引物为： MTHFR-C677T-Fwd ：CGAAGCAGGGAGCTTTGAG(SEQ ID NO. I), MTHFR-C677T-Rev ：GGAAGAATGTGTCAGCCTCA(SEQ ID NO. 2)； MTHFR-A1298C-Fwd ：CAAGGAGGAGCTGCTGAAG(SEQ ID NO. 3), MTHFR-A1298C-Rev ：CATCACTCACTTTGTGACCATT(SEQ ID NO. 4)； 所述SNaPshot扩增引物为： SNE-MTHFR-C677T ：GCTGCGTGATGATGAAATCG(SEQ ID NO. 5)； SNE-MTHFR-A1298C ：GATGTGGGGGGAGGAGCTGACCAGTGAAG(SEQ ID NO. 6)〇
[0008] 本发明还提供MTHFR基因的位点多态性检测方法，步骤如下： (1) 采用PCR扩增MTHFR基因检测位点所在基因片段并纯化； (2) 采用SNaPshot法对扩增产物进行微测序，分析测序结果； 其中，步骤（1)所述扩增时的引物序列为：MTHFR-C677T-Fwd: CGAAGCAGGGAGCTTTGAG(SEQ ID NO. I), MTHFR-C677T-Rev ：GGAAGAATGTGTCAGCCTCA(SEQ ID NO. 2)； MTHFR-A1298C-Fwd ：CAAGGAGGAGCTGCTGAAG(SEQ ID NO. 3), MTHFR-A1298C-Rev ：CATCACTCACTTTGTGACCATT(SEQ ID NO. 4)； 步骤（2)所述SNaPshot法中使用的引物序列为： SNE-MTHFR-C677T ：GCTGCGTGATGATGAAATCG(SEQ ID NO. 5)； SNE-MTHFR-A1298C ：GATGTGGGGGGAGGAGCTGACCAGTGAAG(SEQ ID NO. 6)〇
[0009] 优选地，步骤（I)中所述PCR扩增反应体系为：Q5?热启动超保真2XMaster Mix 12. 5 μ L ;H20 5· 5 μ L ;引物混合物 5· O μ L，模板 DNA2. O μ L ;反应条件为：98°C 3min ;98°C 10s;58°C 30s;72°C lmin;29个循环；72°C 5min; 25°C保温；其中，所述引物混合物由 MTHFR-C677T 和 MTHFR-A1298C 组成，MTHFR-C677T 和 MTHFR-A1298C 的体积比为 1: 1。
[0010] 优选地，步骤（2 )中所述SNaPshot法微测序中，SNaPshot PCR扩增反应体系 为：SNaPshot 预反应混合液 1.25 yL;5 X sequencing buffer 1.50 yL;ddH20 4.25 yL; 2. OyLSNaPshot 引物混合物；1.0 yL 纯化产物；反应条件为：96 °C，IOs ;55°C，5s ;60°C， 30s ;25个循环；4 °C保温；其中，所述SNaPshot引物混合物由引物SNE-MTHFR 677和 SNE-MTHFR 1298 组成，SNE-MTHFR 677 和 SNE-MTHFR 1298 的体积比为 1:1。
[0011] 本发明采用上述引物和扩增条件能够同时高效扩增两条核苷酸序列：包含 MTHFR-C677T的核苷酸片段和包含MTHFR-A1298C的核苷酸片段。其中，核苷酸序列中加黑 加大的字母为SNP位点。
[0012] 本发明的第三个目的是提供上述引物组在制备检测用于MTHFR基因位点多态性 试剂中的引用。
[0013] 本发明的第四个目的是提供上述引物组在检测MTHFR基因 C677T和MTHFR基因 A1298C的多态性中的应用。
[0014] 本发明的第五个目的是提供上述引物组在分析甲氨蝶呤的毒副作用，分析5-FU 的疗效，早期发现高Hcy血症，分析叶酸缺乏原因中的应用。
[0015] 本发明的MTHFR基因的多态性检测方法能够将MTHFR基因 C677T和MTHFR基因 A1298C两个位点一起检测，即一管体系就可以解决，既得到满意的结果又节省了试剂成本； 结果直观且实验稳定性好