2.2检测容量确定
在初始模板为10 000拷贝时的差异度最小(1.35%),且8000~10 000拷贝起始量结果有较好的线性关系. 因此,我们将每个PCR反应10 000拷贝定为HS的量.
2.3稳定性分析实验得出批内差异为9.48%.
2.4双内标PCRELISA定量检测分析
合成的三种探针经前期PCRELISA检测,未发现交叉反应. 将已经精确定量、分别为500,1000,2000,5000,7000拷贝的HIV1模板与50拷贝LS,10 000拷贝HS竞争性模板加入同一个PCR管进行扩增并标记. 实验测出三种探针ELISA检测的A值,代入公式计算(表2). 以实验加入HIV1拷贝数为横坐标,公式计算出来拷贝数为纵坐标,做出标准曲线(图1). 用最小二乘法进行拟合线性模型,线性回归方程的相关系数R2=0.9998,说明公式计算出的HIV1拷贝数与实验加入的HIV1拷贝数这两组变量具有显著的线性关系,其关系用图1中的线性回归方程体现. 在HIV1模板拷贝数较小时(<500拷贝/PCR管)表现出较大的误差. 在误差最小时与已知标准仅差了11.204%(标准在2000拷贝时),平均误差在12.58%.表2双内标PCRELISA定量检测分析结果(略)
2.5特异性检测进行PCRELISA检测,结果均无非特异性扩增.
3 讨论
常规PCR方法30个循环一般需要2~3 h,本实验中所涉及的PCR反应除去引物部分,扩增片段仅60 bp左右,采用“双温法”PCR(94℃变性,50~57℃退火并延伸)可以将反应时间缩短在1 h之内,利用双温PCR法能大大缩短PCR扩增的时间,并且能产生与三步法PCR同样多的产物,有利于在稳定有效的Taq酶活性范围时间内完成反应,从而达到稳定实验结果的目的[6]. 本实验最低检出量为5拷贝,与国内检测水平相近[7]. 在一个PCR体系内,目的片段一般不会超过1012拷贝,即1.66 pmol/L[8]. 实验中采用的110 pM远大于检测产物的量,因此是符合实验条件的.
是否设置内参以及恰当的设置是衡量PCRELISA定量效果的一个重要标准. 由于本实验设有两个内参,因此批间差异有可能在内参标准的校正下不影响实验结果. 无内标的PCRELISA只能对目的DNA做定性分析,定量则需在实验中加入内标. 以往国内定量PCRELISA的研究中通常使用单内标方法,但其结果是不同浓度组之间的批间和批内差异都比较大,平均误差在36%左右[9],如果PCR单一内参照和待测模板起始量相差太大容易造成结果判断不准确. 本实验得出批内差异为9.48%,和国内相关部门所测的9.1%[9]的结果相近. 本实验所采用的双内标法PCRELISA检测目标DNA,因为浓度一高一低的两个内标把PCR管中目的HIV1片段浓度的可模拟范围扩大了. 将已经精确定量、处于50~10 000拷贝之间的HIV1片段与50拷贝LS, 10 000拷贝HS竞争性模板加入同一个PCR管进行扩增,它们将以相同的效率在同一个PCR管内被同时扩增并标记,由于在PCR扩增反应中使用了2个已知浓度内标模板,因此在PCR反应进行过程中每一个PCR反应的试管中任何可能存在的抑制作用和扩增效率都被严密地检测.
检测结果表明,我们设计的检测体系能比较准确的测定出初始拷贝在500~7000拷贝的HIV1的拷贝数,如果大于7000拷贝可以将样品进行稀释,小于500拷贝则无法进行精确测定,这点和我们所查国外相关书籍[10]所述类似. 本方法对HIV感染的血样特异性很高,相同拷贝数的检测重复性比较高,但精确度有待提高,特别是对较低拷贝数样本的定量检测出现一些偏离. 由于样本浓度较低,本实验利用连续倍比稀释法对样品进行稀释的过程难免有些误差,这也许就造成了在较低拷贝数的组偏差较大,影响了实验结果的判定. 可以预计,精确浓度的HS,LS标准品的产生将大大提高本实验的精度.
本实验利用PCRELISA对HIV1前病毒进行定量检测,其结果为医护人员检出处于HIV感染“窗口期”的患者提供了极大的帮助,也可为患者阶段性用药的效果进行判定. 推而广之,利用该技术可以对其它如乙肝病毒等多种逆转录病毒的前病毒DNA进行定量检测,在临床上有广泛的应用前景.
【参考文献】
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[2]Diviacco S, Norio P, Zentilin L, et al. A novel procedure for quantitative polymerase chain reaction by coamplification of competitive templates[J]. Gene,1992, 122(2):313-320.
[3]Ou CY, Kwok S, Mitchell SW, et al. DNA amplification for direct detection of HIV1 in DNA of peripheral blood mononuclear cells[J]. Science,1988,239(4837):295-297.
[4]Korber B, Foley CK. Human retrovirus and AIDS: A compilation and analysis of nucleic acid and amino acid sequences[M]. Los Alamos, New Mexico:Los Alamos National Laboratory,1996.
[5]郭晏海, 焦凯, 赵锦荣,等. 不对称PCR杂交显色方法的建立及其对HBV DNA的检测[J]. 第四军医大学学报, 1999, 20(9): 827-829.
[6]Dodson LA, Kant JA. Twotemperature PCR and heteroduplex detection: Application to rapid cystic fibrosis screening[J]. Mol Cell Probes,1991,5(1):21-25.
[7]郭晏海, 钟咏梅, 赵锦荣,等. PCRELISA检测TB DNA方法的建立及其初步应用[J]. 第四军医大学学报, 2002,23(22):2086-2088.
[8]Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular cloning:A laboratory manual[M]. 3ed. Cold Spring Harbor,New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,2002.
[9]缪晓辉, 戚中田, 孔宪涛. 微量酶联杂交法定量检测HBV基因竞争PCR扩增产物[J]. 中华微生物学和免疫学杂志, 2001, 21(01): 101-104.
[10]Francois M. Comparison of competitive PCR and positive controlbased PCR. In: B.Kochanowski and Reischl U, editor. Quantitative PCR protocols[M]. Totowa,New Jersey:Humana Press, 1999:110-111