戴晨陽 梁樹人 李 萍 李秀梅 徐 健 劉 莉
[摘要]目的:建立和應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)法(PCR)檢測慢性乙型肝炎患者肝組織中乙型肝炎病毒(HBV)共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(cccDNA)。方法:應(yīng)用選擇性PCR的方法檢測30例乙肝患者肝組織中cccDNA,同時(shí)驗(yàn)證此方法的特異性。結(jié)果:31例慢性乙型肝炎患者肝組織中,10例HBV cccDNA陽性,陽性率為32.3%。HBV cccDNA陽性組的ALT、HBV DNA、和HBeAg水平均明顯高于陰性組(P<0.01和P<0.05)。結(jié)論:該方法操作簡單,特異性好,可用于測定肝組織中HBV cccDNA,用于了解乙肝患者病情和傳染性強(qiáng)弱以及評(píng)價(jià)抗乙肝病毒藥物的療效。
[關(guān)鍵詞]乙型肝炎病毒;共價(jià)閉合環(huán)狀DNA;聚合酶鏈反應(yīng);慢性乙型肝炎
[中圖分類號(hào)] R512.6+2[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-7210(2009)02(c)-016-03
在感染的肝細(xì)胞核內(nèi)可檢測到一種不同形式的病毒DNA共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(covalently closed circular DNA,cc-cDNA),不與蛋白共價(jià)結(jié)合。cccDNA是嗜肝DNA病毒科病毒基因組的復(fù)制中間體,是嗜肝DNA病毒mRNA和前基因組RNA的合成模板,雖然其含量較少,但對(duì)乙肝病毒的復(fù)制以及感染狀態(tài)的建立具有十分重要的意義,是嗜肝病毒持續(xù)感染的關(guān)鍵因素。因此,我們選擇其特異性引物,建立了乙肝病毒肝組織的cccDNA檢測方法。
1材料與方法
1.1研究對(duì)象
慢性乙型肝炎患者肝組織標(biāo)本31例和2例HBV DNA陽性肝癌肝組織標(biāo)本;HBV DNA陽性血清標(biāo)本1例,HBV DNA含量為107 copies/ml;HBV DNA陰性血清標(biāo)本和HBV陰性肝組織標(biāo)本各l例作為陰性對(duì)照,-70℃保存。診斷符合2000年第十次全國病毒性肝炎與肝病學(xué)術(shù)會(huì)議修訂的病毒性肝炎診斷標(biāo)準(zhǔn)。
1.2儀器
PCR自動(dòng)循環(huán)儀,AG-9600 Thermal Station,AcuGen Sva-terns。
1.3引物的設(shè)計(jì)和合成
由于松弛環(huán)狀DNA(rcDNA)的正鏈和負(fù)鏈上均存在缺口,故可以設(shè)計(jì)跨越兩個(gè)缺口的引物,使rcDNA不會(huì)被擴(kuò)增,而cccDNA由于為完整的雙鏈結(jié)構(gòu),則可以被選擇性擴(kuò)增,通過GENERUN軟件設(shè)計(jì)一對(duì)跨越缺口的最佳引物,BA3為:5-CCG ACC ACG GGG CGC ACC TCT CTI"TAC G-3,BA4為:5-CAA GGC ACA GCT TGG AGG CTT GAACAGT-3,擴(kuò)增目的基因片段為373 bp。
同時(shí),另設(shè)計(jì)一對(duì)引物,正義引物和反義引物均位于負(fù)鏈缺口下游雙鏈區(qū)域,能同時(shí)擴(kuò)rcDNA和cccDNA。BAl為:5'-GCC TCC AAG CTG TGC CTT G-3;BA2為:5-TCT GCGACG GCG ATT GAG-3。引物由北京賽百盛基因技術(shù)有限公司合成。
1.4實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1肝組織勻漿制備取肝組織100-200 mg于樣品管中,用干凈的剪刀將組織塊剪碎,加NS約500μl,勻漿30s,放人離心管中,離心10min(2000 r/min)。
1.4.2PCR擴(kuò)增HBV cccDNA在10μl模板中加入PCR反應(yīng)液40μl,混勻。50 μl反應(yīng)體系中,含10xPCR buffer,引物BA3和BA4各200ng/ml,鎂離子終濃度為2mmol/L,dNTP終濃度為200 μmol/L,TaqDNA聚合酶為2U?;靹螂x心,覆蓋滅菌液體石蠟油。PCR條件為:94℃預(yù)變性5 min,然后按以下參數(shù)擴(kuò)增:94℃,45s;55℃,45s;72℃,45s,共35個(gè)循環(huán),72℃延伸5min,最后4℃→∞,得到PCR產(chǎn)物。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程均設(shè)陰性及陽性對(duì)照。
1.4.3 PCR產(chǎn)物的檢測用1%瓊脂糖電泳,0.5μg/ml溴化乙錠(EB)染色后,與標(biāo)準(zhǔn)分子量對(duì)比,PCR產(chǎn)物的預(yù)計(jì)分子量為373 bp。
1.4.4特異性檢測取上述乙肝患者血清、HBV DNA陽性肝癌患者肝組織以及HBV陰性肝組織標(biāo)本和陰性血清標(biāo)本,用BA1/BA2進(jìn)行擴(kuò)增,反應(yīng)總體積為50μl,循環(huán)參數(shù)為:94℃,5min;94℃,30s;62℃,30s;72℃,45s,共38個(gè)循環(huán),72℃5min。擴(kuò)增產(chǎn)物用2%瓊脂糖電泳,得到PCR產(chǎn)物。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用t檢驗(yàn)或X2。檢驗(yàn)進(jìn)行分析,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1 PCR擴(kuò)增HBV cccDNA檢測見圖1。
2.2特異性檢測
用引物BA3/BA4進(jìn)行PCR檢測時(shí),1例乙型肝炎患者血清和1例陰性血清標(biāo)本以及HBV陰性肝組織標(biāo)本PCB陰性,而2例HBV DNA陽性肝癌患者肝組織PCR陽性。當(dāng)用上述樣品行普通PCR擴(kuò)增時(shí),BA1/BA2擴(kuò)增1例陰性血清標(biāo)本和HBV陰性肝組織標(biāo)本仍為陰性,1例陽性血清標(biāo)本和2例HBV DNA陽性肝癌患者肝組織標(biāo)本為陽性。
2.3臨床標(biāo)本檢測結(jié)果
31例慢性乙型肝炎患者肝組織中,10例HBV cccDNA陽性,陽性率為32.3%。
2,4肝組織HBV cccDNA陽性組與陰性組血清HBV標(biāo)志及生化指標(biāo)比較
由表1可見,HBV cccDNA陽性組的ALT、HBV DNA載量均明顯高于陰性組(P<0,01),HBV cccDNA陽性組的HBeAg檢出率明顯高于HBeAg陰性組(P<0,05)。
3討論
HBV感染肝細(xì)胞的標(biāo)志是HBV復(fù)制中間體。包括共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(cccDNA)、單鏈DNA(single-stranded DNA,ssDNA)以及HBV mRNA,通常eccDNA檢測方法為South-em印跡雜交,步驟繁瑣,檢測周期長達(dá)3-4d;放射性標(biāo)記探針可能造成環(huán)境污染和健康損傷,而非放射標(biāo)記探針敏感性又較差。因此,1996年Koek J等設(shè)計(jì)特異性引物,以PCR方法檢測eccDNA取得成功,并被廣泛應(yīng)用。
eccDNA是嗜肝DNA病毒科病毒基因組的復(fù)制中間體,是嗜肝DNA病毒mRNA和前基因組RNA的合成模板,通常情況下,HBV感染宿主肝細(xì)胞后,HBV基因組進(jìn)入肝細(xì)胞核內(nèi)為不完整的雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu),即rcDNA。HBV rcDNA解脫負(fù)鏈5端連接的末端蛋白,正鏈5端的RNA殘段,以HBVDNA聚合酶延長正鏈,將各鏈的缺口補(bǔ)平,最后轉(zhuǎn)變成HBV cccDNA的形式。
本實(shí)驗(yàn)依據(jù)HBV DNA的復(fù)制原理,環(huán)狀HBV基因組缺口部分正、負(fù)鏈的序列,分別設(shè)計(jì)兩對(duì)引物。當(dāng)用跨越兩個(gè)