鄧春青 馮珊珊
乙型肝炎病毒(HBV)感染是一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題,我國(guó)1992年的血清流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果提示:國(guó)內(nèi)一般人群的乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)陽(yáng)性率為9.75%[1],屬于HBV感染的高流行區(qū)。HBV感染后容易慢性化,與肝硬化和肝癌的發(fā)生顯著相關(guān),部分還可轉(zhuǎn)變?yōu)橹匦透窝譡2]。目前在HBV感染的遺傳易感性研究中,疾病關(guān)聯(lián)研究最常用。筆者進(jìn)行HBV感染候選基因的關(guān)聯(lián)研究所需的大樣本量較歐、美等發(fā)達(dá)地區(qū)更具優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵之處則在于將收集的大量樣本抽提出DNA并制備成分型所用96孔模板,這無(wú)疑是進(jìn)行疾病關(guān)聯(lián)研究的基礎(chǔ)和前提。
1.1 一般資料 研究對(duì)象選擇本院傳染科門(mén)診及病房2012年2月-2014年12月就治的太原地區(qū)漢族居民,靜脈抽取10 mL EDTA-K2抗凝晨血:5 mL用于基因組DNA提?。? mL用于病毒標(biāo)志和生化檢測(cè);同時(shí)填寫(xiě)詳細(xì)的臨床資料并輸入計(jì)算機(jī)。樣本收集過(guò)程按照國(guó)家人類(lèi)基因組研究倫理學(xué)準(zhǔn)則進(jìn)行,獲得了收集對(duì)象的知情同意。乙型肝炎依據(jù)2000年西安第十次全國(guó)病毒性肝炎會(huì)議修訂“病毒性肝炎防治方案”制定標(biāo)準(zhǔn)診斷[3],另外筆者收集了部分血站獻(xiàn)血員作為正常對(duì)照。
1.2 方法
1.2.1 人白細(xì)胞基因組DNA提取 采用Miller鹽析法[4]進(jìn)行。(1)EDTA-K2抗凝全血5 mL,置于50 mL有蓋圓底離心管內(nèi)。(2)加6~8倍體積(約35~40 mL)蒸餾水,反復(fù)顛倒混勻,于4 ℃ 5000 g離心20 min。(3)傾倒上清后于沉淀中加入預(yù)冷的0.1%Triton-X100(約35~40 mL),輕柔混勻沉淀,再次于4 ℃ 5000 g離心20 min,然后棄上清。(4)加入2 mL裂解液于沉淀中,徹底打碎沉淀,然后加入10%SDS 100 μL至終濃度為0.5%,混勻。(5)加入10 mg/mL蛋白酶K 50 μL至終濃度為200 μg/mL,混勻,于55 ℃4 h或37 ℃過(guò)夜消化。(6)加入6.0M NaCl液0.7 mL,劇烈振蕩20 s。(7)7000 g離心20 min,將上清移至50 mL有蓋圓底離心管內(nèi)。(8)加入2倍體積-20 ℃無(wú)水乙醇或95%乙醇,反復(fù)顛倒混勻,直至出現(xiàn)絮狀沉淀,挑出DNA至一eppendorf管中。(9)1 mL 75%乙醇洗滌DNA兩遍。自然晾干,用200 μL TE溶解DNA(4 ℃需要3~7 d)。(10)75%乙醇中的DNA離心,棄上清。(11)凝膠電泳確定所提DNA,UV計(jì)測(cè)定純度和濃度,于TE中-20 ℃凍存。
1.2.2 模板的制備 (1)將所抽提的DNA樣本定量后加水稀釋至終濃度5~10 ng/μL置于96孔PCR板中。(2)每個(gè)96孔PCR板的最后2孔設(shè)為空白對(duì)照不加DNA樣本。(3)用鋁箔膠帶封口。(4)于Eppendorf Centrifuge 5810R冷凍離心機(jī)中離心5 min。(5)置-20 ℃冰箱凍存?zhèn)溆谩?/p>
歷時(shí)將近兩年,去除因各種原因資料不全以及極少數(shù)抽提DNA不理想的樣本,共收集到2561份DNA標(biāo)本,全部制備成96孔模板。其中,男1940例,女621例,年齡21~75歲。
收集的病例包括急性乙型病毒性肝炎(AHB)15例,乙肝病毒攜帶者(AsC)279例,慢性乙型病毒性肝炎(CHB)1497例,肝癌(HCC)23例,肝硬化(LC)218例,重型乙型病毒性肝炎(SHB)168例,自身免疫性肝炎(AIH)15例,慢性丙型病毒性肝炎(CHC)16例,原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)5例,其他原因所致疾?。∣thers)104例,同時(shí)收集正常獻(xiàn)血員(BD)221例,詳細(xì)患者臨床資料見(jiàn)表1。
表1 所選患者臨床資料
圖1 全血基因組DNA
圖2 鋁箔膠帶封口96孔模板
乙型肝炎呈世界性流行,不同地區(qū)HBV感染的流行強(qiáng)度差異很大,據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,全球約20億人曾感染過(guò)HBV,其中3.5億人為慢性感染者,每年約有100萬(wàn)人死于HBV感染所致肝衰竭、肝硬化和原發(fā)性肝癌。因此,它已成為嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的世界性疾病,也是我國(guó)當(dāng)前流行最為廣泛、危害性最嚴(yán)重的一種疾病。本試驗(yàn)所收集到的HBV感染病例中,急性感染者僅占0.68%(15/2200),其余分別表現(xiàn)為慢性肝炎、乙型肝炎病毒攜帶、肝硬化甚至肝癌等慢性HBV感染狀態(tài)。當(dāng)然,除歸結(jié)于諸多隱性HBV感染外[6],HBV感染所致較高慢性化程度的本質(zhì)也暴露無(wú)疑。筆者收集的病例包括乙肝病毒攜帶者、急性乙型病毒性肝炎、慢性乙型病毒性肝炎、肝硬化、肝癌等HBV感染所致的所有疾病譜。而且在收治的所有肝病中,確診有HBV感染的占94.02%(2200/2340),再一次強(qiáng)勢(shì)表明HBV感染仍是今后較長(zhǎng)時(shí)期面臨的主要疾病[5],因而有關(guān)HBV感染的研究也將任重而道遠(yuǎn)。此外,自身免疫性肝病作為一種發(fā)病機(jī)理不明的疾病與許多疾病有關(guān)聯(lián),且由于最初的臨床癥狀與病毒性肝炎癥狀相似,臨床上診斷比較困難。因此,準(zhǔn)確及時(shí)地監(jiān)測(cè)出自身免疫性肝病的特異性自身抗體無(wú)疑對(duì)診斷以及進(jìn)一步治療具有重要意義。臨床上最典型的自身免疫性肝病包括:原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)和自身免疫性肝炎(AIH)。隨著檢測(cè)水平的不斷提高和檢測(cè)手段的日趨完善,原發(fā)性膽汁性肝硬化、自身免疫性肝炎等諸多自身免疫性肝病的診斷一定會(huì)愈來(lái)愈受到重視。
以生物學(xué)功能相關(guān)的基因作為候選基因進(jìn)行疾病關(guān)聯(lián)研究,是當(dāng)前宿主遺傳易感性研究的主要策略。關(guān)聯(lián)研究是一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的分析技術(shù),就是發(fā)現(xiàn)存在于大量數(shù)據(jù)集中的關(guān)聯(lián)性或相關(guān)性,從而描述了一個(gè)事物中某些屬性同時(shí)出現(xiàn)的規(guī)律和模式。關(guān)聯(lián)研究不必知道疾病的遺傳模式、表現(xiàn)型比率、不完全外顯率、遺傳異質(zhì)性等,便于設(shè)計(jì)及開(kāi)展,而且大量樣本可產(chǎn)生重復(fù)性良好的結(jié)果。關(guān)聯(lián)研究最重要的是應(yīng)該避免因群體混雜或分層而出現(xiàn)的虛假的陽(yáng)性關(guān)聯(lián)結(jié)果,為避免這種情況的發(fā)生,可采取一些措施:臨床分型詳細(xì)、適當(dāng);病例和對(duì)照應(yīng)受相同病因作用,排除疾病異質(zhì)性;樣本量足夠大;病例/對(duì)照性別、年齡匹配。本試驗(yàn)中筆者所收集到的樣本量足夠大,病例和對(duì)照人群來(lái)自太原地區(qū),病例與對(duì)照之間的年齡、性別基本匹配,臨床分型嚴(yán)格按照西安全國(guó)肝病會(huì)議制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,保證了進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究的需要。
由于分散性的進(jìn)行樣本收集,筆者采取了一定的策略:零星收集標(biāo)本后凍存,然后集中進(jìn)行提取。收集標(biāo)本的同時(shí)填寫(xiě)詳盡的臨床學(xué)資料并錄入電腦,這樣排除了樣本重復(fù)的可能。筆者還將患者既往情況、既往住院病歷從信息科一一調(diào)出核查證實(shí)以確保詳實(shí)地反映患者的疾病狀況尤其是HBV感染狀態(tài)、肝臟功能等,另外,筆者收集標(biāo)本、抽提DNA以及制作模板的過(guò)程當(dāng)中,完全按所收集標(biāo)本時(shí)間的先后順序依次完成,始終未將患者的診斷考慮在內(nèi),從而保證了樣本的隨機(jī)性。
制備基因組DNA是進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)和功能研究的重要步驟,通常要求得到的片段的長(zhǎng)度不小于100~200 kb。在DNA提取過(guò)程中應(yīng)盡量避免使DNA斷裂和降解的各種因素,以保證DNA的完整性,為后續(xù)的試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。電泳鑒定提取的DNA如果不成區(qū)帶,而是散開(kāi),則說(shuō)明DNA已經(jīng)被降解成小分子,不能再用來(lái)進(jìn)行限制性酶切等基因研究。本試驗(yàn)所抽提人基因組DNA成完整區(qū)帶,濃度較高、純度較好、質(zhì)量相當(dāng)穩(wěn)定,證實(shí)靜脈血仍然是提取基因組DNA的最佳標(biāo)本[7]。商業(yè)化DNA抽提試劑盒以及既往傳統(tǒng)的酚/氯仿抽提法均需要分離外周血白細(xì)胞[8-9],無(wú)法有效提取凍存血樣;實(shí)際操作可行性小,以試劑盒提取大樣本量的DNA花費(fèi)過(guò)高,對(duì)筆者所收集的如此龐大的病例標(biāo)本來(lái)說(shuō)無(wú)疑代價(jià)高昂。在初始采用鹽析法提取凍存全血基因組的過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)37 ℃過(guò)夜消化或加入蛋白酶K后于55 ℃消化4 h兩者之間所提取的DNA有較大差別。無(wú)論所提取DNA的濃度、質(zhì)量或者穩(wěn)定性,經(jīng)37 ℃過(guò)夜消化后均明顯優(yōu)于55 ℃消化4 h。故此筆者之后基本采取了加入蛋白酶K后于37 ℃過(guò)夜消化的方法。總而言之,采用鹽析法提取凍存全血基因組DNA方便、經(jīng)濟(jì),所提DNA質(zhì)量穩(wěn)定,UV計(jì)測(cè)定純度和濃度后顯示足以滿足PCR擴(kuò)增的需要。以此模板庫(kù)為基礎(chǔ),誕生了許多重要的研究[10-15]。
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中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新2015年28期