WO2025105837A1 - Method for large-scale multiplex detection of lung cancer mutant genes using rna and kit for large-scale multiplex detection of lung cancer mutant genes using same - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for large-scale multiplex detection of lung cancer mutant genes using RNA and a large-scale multiplex detection kit for lung cancer mutant genes using the same, and more specifically, to a gene mutation detection method capable of simultaneously and multiplexing 44 types of EGFR gene mutations, 1 type of BRAF gene mutation, 1 type of KRAS gene mutation, 10 types of EML4-ALK gene fusion mutations and 12 types of ROS1 gene rearrangement mutations using RNA, and a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations using a primer set and a composition.
- Lung cancer is a common cancer worldwide and a major cause of cancer-related deaths. According to the National Cancer Center's cancer statistics in Korea, lung cancer ranks 4th in cancer incidence, with more than 25,000 patients newly diagnosed with lung cancer each year. Although the 5-year survival rate has improved since the 2000s compared to the 1990s, the 5-year relative survival rate for lung cancer still remains at 28.2%, and in cases with distant metastasis, the 5-year observation survival rate in Korea is very low at 6.1%.
- KRAS gene mutation is the second most frequently found mutation gene after EGFR in Asian lung cancer patients, and with the recent development of Lumacras as a targeted treatment for KRAS G12C mutation non-small cell lung cancer with a poor prognosis, the importance of diagnosing whether or not there is a KRAS G12C mutation is also increasing.
- Patent Document 1 discloses a lung cancer diagnostic kit that simultaneously detects mutations in EGFR, KRAS, BRAF, and PIK3CA genes, but there is no known kit that can simultaneously and multiplely detect a total of 68 lung cancer-related gene mutations in EGFR (44 types), BRAF (1 type), KRAS (1 type), ROS1 (12 types), and EML4-ALK (10 types) genes using RNA.
- the inventors of the present invention have developed a kit capable of simultaneously and multiple times detecting each of the 68 types of lung cancer gene mutations using mutation-specific primers after synthesizing and amplifying cDNA using a specific oligomer from mRNA, so that all of the 68 types of lung cancer gene mutations can be detected even from a small amount of sample, and have completed the present invention.
- Patent Document 1 Republic of Korea Publication Patent No. 10-2015-0102468
- the purpose of the present invention is to provide a primer set for synthesizing and amplifying cDNA containing each of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA.
- Another object of the present invention is to provide a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations and a composition for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations comprising the same.
- Another object of the present invention is to provide a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, comprising a primer set and a probe that specifically bind to EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, respectively, and a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit.
- Another object of the present invention is to provide a composition and kit for diagnosing lung cancer, which comprise primer sets that specifically bind to cDNAs containing 44 types of EGFR gene mutations, cDNAs containing 1 type of BRAF gene mutation, cDNAs containing 1 type of KRAS gene mutation, cDNAs containing 10 types of EML4-ALK gene mutations, and cDNAs containing 12 types of ROS1 gene mutations.
- the present invention provides a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, including primer sets of SEQ ID NOs: 1 to 34.
- the present invention provides a primer set for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes, comprising primer sets of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132, and a composition for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes, comprising the same.
- the present invention provides a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, comprising a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including the aforementioned EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations and a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations.
- composition or kit may additionally comprise at least one probe selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
- composition or kit may additionally include a blocking primer of sequence number 72.
- the present invention provides a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations described above.
- the method may include the following steps (a) to (d):
- the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations detected by the above method may include 44 EGFR gene mutations, 1 BRAF gene mutation, 1 KRAS gene mutation, 10 EML4-ALK gene mutations and 12 ROS1 gene mutations described in Tables 1 to 5 below.
- a blocking primer having sequence number 72 may be additionally processed in step (c).
- the polymerase chain reaction of step (c) can be performed by an allele-specific polymerase chain reaction or a real-time polymerase chain reaction.
- the method may additionally include a step (e) of confirming the amplification result by the polymerase chain reaction by measuring the Ct (cycle threshold) value.
- the method can be applied to diagnosing lung cancer or predicting the drug response of lung cancer patients.
- the present invention provides a composition for diagnosing lung cancer, comprising a primer set that specifically binds to each of cDNAs including 44 types of EGFR gene mutations described in Table 1, cDNAs including 1 type of BRAF gene mutation described in Table 2, cDNAs including 1 type of KRAS gene mutation described in Table 3, cDNAs including 10 types of EML4-ALK gene mutations described in Table 4, and cDNAs including 12 types of ROS1 gene mutations described in Table 5.
- the primer set included in the lung cancer diagnostic composition may be a primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
- the lung cancer diagnostic composition may additionally include at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130, and 133.
- the lung cancer diagnostic composition may additionally contain a blocking primer of sequence number 72.
- the lung cancer diagnostic composition may additionally include a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs including 44 types of EGFR gene mutations, cDNAs including 1 type of BRAF gene mutation, cDNAs including 1 type of KRAS gene mutation, cDNAs including 10 types of EML4-ALK gene mutations, and cDNAs including 12 types of ROS1 gene mutations.
- the primer set for synthesizing and amplifying the cDNA may be at least one primer set selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 34.
- the present invention also provides a lung cancer diagnostic kit comprising the various forms of lung cancer diagnostic compositions described above.
- the kit according to the present invention synthesizes and amplifies cDNA using a specific oligomer from mRNA, and then uses a primer set specific for single sequence mutations in the EGFR, BRAF, and KRAS genes and EML4-ALK and ROS1 gene recombination mutations to simultaneously detect a total of 68 gene mutations, making it possible to detect lung cancer-related gene mutations at once from a small amount of sample.
- Figure 1 is a schematic diagram showing an mRNA-based lung cancer-related gene mutation detection method of the present invention.
- Figure 3 illustrates a method for performing mmRT-qPCR when the mRNA-based lung cancer-related gene mutation detection method of the present invention is implemented as a massive multiplex real-time quantitative polymerase chain reaction (mmRT-qPCR).
- Figures 4a to 4c illustrate the amplicon design of each gene target.
- Figures 5a to 5l show the results of performing mmRT-qPCR using a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations according to the present invention using the method illustrated in Figure 3.
- a kit capable of simultaneously and multipleally detecting a total of 68 lung cancer-related gene mutations in the EGFR (44 types), BRAF (1 type), KRAS (1 type), ROS1 (12 types), and EML4-ALK (10 types) genes using RNA has not been developed. Accordingly, the inventors of the present invention have sought a solution to the above-mentioned problem by developing a kit capable of simultaneously and multiplely detecting each of the 68 lung cancer gene mutations using mutation-specific primers after synthesizing and amplifying cDNA from mRNA using a specific oligomer, as shown in Fig. 1, so that all of the 68 types of various lung cancer gene mutations can be detected even from a small amount of sample.
- the first aspect of the present invention relates to a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, and a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations.
- primer refers to a polynucleotide that can act as an initiator of nucleic acid synthesis in the template-directed direction when placed under conditions that initiate polynucleotide elongation. Primers can also be used in a variety of other oligonucleotide-mediated synthetic processes, including as initiators of de novo RNA synthesis and in vitro transcription-related processes. Primers are typically single-stranded oligonucleotides (e.g., oligodeoxyribonucleotides). The appropriate length of a primer varies depending on the intended use, typically in the range of 6 to 40 nucleotides, more typically in the range of 15 to 35 nucleotides.
- primer pair means a set of primers comprising a 5'-sense primer that hybridizes complementarily to the 5'-end of the nucleic acid sequence to be amplified, and a 3'-antisense primer that hybridizes to the 3'-end of the sequence to be amplified.
- the primers may be labeled, if desired, by incorporating a label that can be detected by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means.
- useful labels include: 32 P, a fluorescent dye, an electron-dense reagent, an enzyme (commonly used in ELISA assays), biotin, or a protein to which haptens and antisera or monoclonal antibodies may be used.
- the primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include the primer set of SEQ ID NOs: 1 to 34.
- sequence numbers 1 to 4 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including EGFR gene mutation, wherein a first primer set including a forward primer of sequence number 1 and a reverse primer of sequence number 2, a second primer set including a forward primer of sequence number 1 and a reverse primer of sequence number 3, and a third primer set including a forward primer of sequence number 1 and a reverse primer of sequence number 4 reverse transcribe and pre-amplify the target region of EGFR mRNA, as shown in FIG. 4A, respectively, to generate three types of EGFR amplicons (556 bp, 587 bp, and 618 bp).
- Sequence numbers 5 to 7 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including a BRAF gene mutation, wherein a fourth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 5 and a reverse primer of SEQ ID NO: 6, and a fifth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 5 and a reverse primer of SEQ ID NO: 7, respectively, reverse transcribe and pre-amplify the target region of BRAF mRNA to generate two types of BRAF amplicons (130 bp and 166 bp), as shown in FIG. 4A.
- Sequence numbers 8 to 11 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including a KRAS gene mutation, wherein a sixth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 8 and a reverse primer of SEQ ID NO: 9, a seventh primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 8 and a reverse primer of SEQ ID NO: 10, and an eighth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 8 and a reverse primer of SEQ ID NO: 11 each reverse transcribe and pre-amplify a target region of KRAS mRNA, as shown in FIG. 4A, to generate three types of EGFR amplicons (146 bp, 172 bp, and 194 bp).
- Sequence numbers 12 to 18 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including EML4-ALK gene mutation, a ninth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 12 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, a tenth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 13 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, an eleventh primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 14 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, a twelfth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 15 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, a thirteenth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 16 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, and a fourteenth primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 17 and a reverse primer of SEQ ID NO: 18, respectively, reverse transcribe and pre-amplify the target region of EML4-ALK mRNA to produce 10 kinds of EML4-ALK amplicons (
- SEQ ID NOS: 19 to 34 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including a ROS1 gene mutation, a 15th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 19 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, a 16th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 20 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, a 17th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 21 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, an 18th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 23 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 19th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 24 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 20th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 25 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 21st primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 27 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32, a 22nd primer set including a forward
- ROS1 amplicons (118 bp, 191 bp, 126 bp, 215 bp, 204 bp, 205 bp, 158 bp, 125 bp, 141 bp, 112 bp, 139 bp, and 167 bp).
- the primer sets for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include primer sets of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
- the primer set for detecting the G719X mutation of the EGFR gene may include the primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40. More specifically, the primer set for detecting the G719S mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 37 and the forward primer of SEQ ID NO: 40, the primer set for detecting the G719C mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 38 and the forward primer of SEQ ID NO: 40, and the primer set for detecting the G719A mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 39 and the forward primer of SEQ ID NO: 40. In this case, the reverse primers may specifically bind to the G719S, G719C, and G719A mutations of the EGFR gene, respectively.
- a primer set for detecting 29 types of Ex19Del mutations of the EGFR gene includes a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 43 and a forward primer of SEQ ID NO: 73 capable of sequentially detecting the 29 types of mutations, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 44 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 45 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 46 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 47 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 48 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 49 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a primer set
- a primer set for detecting the S768I mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 75 and a forward primer of SEQ ID NO: 76.
- the reverse primer may specifically bind to the S768I mutation of the EGFR gene.
- a primer set for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene may include a primer set of SEQ ID NOs: 78 to 83.
- the primer set for detecting five types of Ex20Ins mutations of the EGFR gene may be a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 78 and a forward primer of SEQ ID NO: 83 capable of sequentially detecting the five types of mutations, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 79 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 80 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 81 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, and a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 82 and a forward primer of SEQ ID NO: 83.
- the reverse primers may specifically bind to five types of Ex20Ins mutations of the EGFR gene.
- a primer set for detecting the T790M mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 85 and a forward primer of SEQ ID NO: 86.
- the reverse primer may specifically bind to the T790M mutation of the EGFR gene.
- a primer set for detecting two types of C797S mutations (2390>C and 2389>A) of the EGFR gene may include a primer set of SEQ ID NOs: 89 to 91. More specifically, the primer set for detecting two types of C797S mutations of the EGFR gene may be a primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 89 and a reverse primer of SEQ ID NO: 91 capable of sequentially detecting the two types of mutations, and a primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 90 and a reverse primer of SEQ ID NO: 91. In this case, the forward primer may specifically bind to two types of T790M mutations of the EGFR gene.
- a primer set for detecting the L858R mutation of the EGFR gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 93 and a reverse primer of SEQ ID NO: 94.
- the forward primer may specifically bind to the L858R mutation of the EGFR gene.
- a primer set for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 96 and a forward primer of SEQ ID NO: 97.
- the reverse primer may specifically bind to the L861Q mutation of the EGFR gene.
- a primer set for detecting the G12C mutation of the KRAS gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 99 and a reverse primer of SEQ ID NO: 100.
- the forward primer may specifically bind to the G12C mutation of the KRAS gene.
- a primer set for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 102 and a reverse primer of SEQ ID NO: 103.
- the forward primer may specifically bind to the V600E1 mutation of the BRAF gene.
- a primer set for detecting 10 EML4-ALK gene mutations may include a primer set of SEQ ID NOs: 105 to 111. More specifically, a primer set for detecting EML4-ALK Variant 1 may include a forward primer of SEQ ID NO: 105 and a reverse primer of SEQ ID NO: 111, a primer set for detecting EML4-ALK Variant 2 may include a forward primer of SEQ ID NO: 106 and a reverse primer of SEQ ID NO: 111, a primer set for detecting EML4-ALK Variants 3a and 3b may include a forward primer of SEQ ID NO: 107 and a reverse primer of SEQ ID NO: 111, a primer set for detecting EML4-ALK Variants 5a and 5b may include a forward primer of SEQ ID NO: 108 and a reverse primer of SEQ ID NO: 111, a primer set for detecting EML4-ALK Variants 5a and 5b may include a forward primer of SEQ ID NO:
- a primer set for detecting 12 ROS1 gene mutations may include primer sets of SEQ ID NOs: 124 to 129, 131 and 132.
- the primers for detecting 12 types of ROS1 gene mutations may be a forward primer of SEQ ID NO: 124 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 125 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 126 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 127 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 128 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 131 and a reverse primer of SEQ ID NO: 132, which can sequentially detect the 12 types of mutations.
- compositions for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes comprising primer sets of the above-mentioned SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71 and 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
- the composition may additionally contain at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
- the term "probe” means a substance that specifically detects a specific substance, site, condition, etc., and in the present invention, it may be DNA, RNA, PNA (Peptide Nucleic Acid), LNA (Locked Nucleic Acid), or a mixture thereof that can complementarily bind to EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 genes.
- the probe of the present invention can be chemically synthesized using a phosphoramidite solid support method or other well-known methods. In addition, it can be modified by methylation, capping, etc. using a known method. In addition, the probe can have a length of 5 to 1000 bp, and can vary depending on the scale and location of the mutation, and is not limited in its length.
- each of the probes may be labeled with a fluorescent substance at the 5'-end and a quencher at the 3'-end.
- the fluorescent substance may be FAM, Quasar 670 or CY5, but is not limited thereto.
- the quencher may be BHQ-1 or BHQ-2, but is not limited thereto.
- the composition may additionally include a blocking primer of SEQ ID NO: 72.
- the blocking primer of SEQ ID NO: 72 may be used together with a primer set and probe for detecting 29 types of Ex19Del mutations of the EGFR gene.
- blocking primer includes nucleotides of a base sequence complementary to the base sequence of the wild-type gene corresponding to the mutation site among the base sequences of the wild-type gene in the gene in the sample. Therefore, it binds to the wild-type gene and prevents the binding of the general primer, thereby inhibiting the amplification of the wild-type gene.
- the general primer can specifically bind to the gene having the mutation and amplify the gene, thereby playing a role in increasing the detection sensitivity and specificity of the mutant gene.
- one end of the blocking primer may include a nucleotide having the same base sequence as a terminal portion adjacent to the mutation site of a primer adjacent to the mutation site. If the primer adjacent to the mutation site is a forward primer, the one end is the 5' end, and if the primer adjacent to the mutation site is a reverse primer, the one end is the 3' end.
- the nucleotide having the same base sequence as a terminal portion adjacent to the mutation site of the primer adjacent to the mutation site refers to a nucleotide in a portion overlapping with the primer adjacent to the mutation site, and in the case of a gene having a mutation, nucleotides are continuously amplified at the terminal portion adjacent to the mutation site of this primer by binding of the primer adjacent to the mutation site, but in the case of a wild-type gene, one end of the blocking primer is competitively bound instead of the terminal portion of the primer adjacent to the mutation, so the wild-type gene may not be amplified.
- the terminal of the blocking primer may be modified to block amplification by PCR. If the primer adjacent to the mutation site is a forward primer, the other terminal is the 3' terminal, and if it is a reverse primer, the other terminal is the 5' terminal.
- the terminal modification is a C3-18 spacer [a structure in which 3-18 carbons are connected in sequence; For example, it may be performed by attaching one or more of a C3-spacer (a structure in which three carbons are connected in series), a C6-spacer (a structure in which six carbons are connected in series), a C12-spacer (a structure in which twelve carbons are connected in series), a C18-spacer (a structure in which eighteen carbons are connected in series), biotin, di-deoxynucleotide triphosphate (ddNTP), ethylene glycol, an amine, or a phosphate.
- ddNTP di-deoxynucleotide triphosphate
- a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations using RNA comprising:
- a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each containing EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations comprising primer sets of the above-mentioned sequence numbers 1 to 34, and
- a primer set specifically binding to mutations in the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes each comprising a primer set of the above-mentioned sequence numbers 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
- the kit may additionally include at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
- the kit may additionally include a blocking primer of sequence number 72.
- a composition comprising (i) a primer set of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 34 and/or (ii) a primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71 and 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132 for the manufacture of a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations is provided.
- the composition may additionally comprise at least one probe selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
- the composition may additionally comprise a blocking primer of SEQ ID NO: 72.
- the primer sets and probes for detecting the three G719X mutations of the EGFR gene can be provided as one Master Mix (MMX).
- MMX Master Mix
- the primer sets of SEQ ID NOs: 37 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719S mutation of the EGFR gene, the primer sets of SEQ ID NOs: 38 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719C mutation of the EGFR gene, and the primer sets of SEQ ID NOs: 39 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719A mutation of the EGFR gene are provided as MMX1.
- the primer set and probe for detecting 29 kinds of Ex19Del mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 43 to 71 and 73, the blocking primer of SEQ ID NO: 72, and the probe of SEQ ID NO: 74 for detecting 29 kinds of Ex19Del mutations of the EGFR gene are provided as MMX2.
- the primer set and probe for detecting the S768I mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 75 and 76 and the probe of SEQ ID NO: 77 for detecting the S768I mutation are provided as MMX3.
- the primer set and probe for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 78 to 83 and the probe of SEQ ID NO: 84 for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene are provided as MMX4.
- the primer set and probe for detecting the T790M mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 85 and 86 and the probes of SEQ ID NOs: 87 and 88 for detecting the T790M mutation of the EGFR gene are provided as MMX5.
- the primer set and probe for detecting the C797S mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 89 to 91 and the probe of SEQ ID NO: 92 for detecting the C797S mutation of the EGFR gene are provided as MMX6.
- the primer set and probe for detecting two types of L858R mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 93 and 94 and the probe of SEQ ID NO: 95 for detecting two types of L858R mutations of the EGFR gene are provided as MMX7.
- the primer set and probe for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 96 and 97 and the probe of SEQ ID NO: 98 for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene are provided as MMX8.
- the primer set and probe for detecting the G12C mutation of the KRAS gene and the primer set and probe for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene can be provided as one MMX.
- the primer set of SEQ ID NOs: 99 and 100 and the probe of SEQ ID NO: 101 for detecting the G12C mutation of the KRAS gene and the primer set of SEQ ID NOs: 102 and 103 and the probe of SEQ ID NO: 104 for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene are provided as MMX9.
- a primer set and a probe for detecting EML4-ALK gene mutations can be provided as one MMX.
- a primer set of SEQ ID NOs: 105 to 111 and probes of SEQ ID NOs: 112 and 113 for detecting EML4-ALK Variants 1, 2, 3a, 3b, 4, 5a, 5b, 6, 7 and 8a are provided as MMX10.
- primer sets and probes for detecting 12 types of ROS1 gene mutations can be provided as one or more MMXs.
- a primer set of SEQ ID NO: 114 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting CD74 ex6-ROS1 ex34 a primer set of SEQ ID NO: 115 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting SDC4 ex2-ROS1 ex34
- a primer set of SEQ ID NO: 116 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting EZR ex10-ROS1 ex34 a primer set of SEQ ID NO: 119 and SEQ ID NO: 122 and a probe of SEQ ID NO: 123 for detecting TPM3 ex8-ROS1 ex35
- a primer set of SEQ ID NO: 120 and SEQ ID NO: 122 and a probe of SEQ ID NO: 123 for detecting TPM3
- a primer set of sequence number 122 and a probe of sequence number 123 are provided as MMX11.
- a primer set of SEQ ID NO: 124 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting CD74 ex6-ROS1 ex32 a primer set of SEQ ID NO: 125 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SLC34A2 ex4-ROS1 ex32
- a primer set of SEQ ID NO: 127 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SDC4 ex2-ROS1 ex32 a primer set of SEQ ID NO: 128 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SDC
- the MMX1 to MMX12 may be arranged according to the MMX configured for each target to be detected in a 96-well plate configuration through RT-qPCR.
- a positive control (PC) for setting a threshold for each target, an NTC for checking for contamination, and an internal control (IC) for checking the total amount of RNA used may be arranged in the 96-well plate.
- the MMX1 to MMX9, the PC, and the NTC may be arranged as shown in FIG. 2, but are not limited thereto.
- the kit of the present invention can be used for research use only (RUO) or in-vitro diagnostic (IVD).
- the kit of the present invention may be a PCR kit, and in addition to a primer set for synthesizing and amplifying cDNA including each of the aforementioned EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, and a primer set and probe for detecting each of the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, the kit may further include a reagent for isolating RNA from a sample, a reagent for synthesizing cDNA from the isolated RNA, a hybridization reagent, and reagents necessary for an amplification reaction of DNA.
- Reagents required for the above amplification reaction include, for example, an appropriate amount of DNA polymerase (e.g., thermostable DNA polymerase obtained from Thermosquatiucs (Taq), Thermophilus (Tth), Thermosylphilus (Tth), Thermosylphilus filiformis, Thermosyl flavus, Thermococcus litoralis or Phyrococcus furiosis (Pfu)), a DNA polymerase cofactor (Mg 2+ ), a buffer solution, dNTPs (dATP, dCTP, dGTP and dTTP) and water (dH 2 O).
- DNA polymerase e.g., thermostable DNA polymerase obtained from Thermosquatiucs (Taq), Thermophilus (Tth), Thermosylphilus (Tth), Thermosylphilus filiformis, Thermosyl flavus, Thermococc
- the buffer solution includes, but is not limited to, an appropriate amount of Triton X-100, dimethylsufoxide (DMSO), Tween 20, nonidet P40, PEG 6000, formamide, and bovine serum albumin (BSA).
- DMSO dimethylsufoxide
- Tween 20 nonidet P40, PEG 6000, formamide
- BSA bovine serum albumin
- the kit of the present invention may be manufactured with a plurality of separate packages or compartments containing the reagent components.
- the kit of the present invention can be applied to various methods for amplifying genes.
- the PCR kit can be applied to general PCR (1st generation PCR), real-time PCR (2nd generation PCR), digital PCR (3rd generation PCR), or mass array (MassARRAY).
- the digital PCR may be a cast PCR (Competitive allele-specific TaqMan PCR) or a droplet digital PCR (Droplet digital PCR; ddPCR), and more specifically, may be an allele-specific cast PCR or an allele-specific droplet digital PCR, but is not limited thereto.
- the above “cast PCR” is a method for detecting and quantifying rare mutations in samples containing large amounts of normal wild-type gDNA, which can produce superior specificity over traditional allele-specific PCR by combining allele-specific TaqMan ® qPCR with an allele-specific MGB blocker to suppress non-specific amplification from the wild-type allele.
- droplet digital PCR is a system that divides a 20 ⁇ l PCR reaction into 20,000 droplets, amplifies them, and then counts the target DNA. Depending on whether the target DNA is amplified in the droplet, it receives and counts it as a digital signal as a positive droplet (1) and a negative droplet (0), calculates the number of copies of the target DNA through the Poisson distribution, and finally confirms the result as the number of copies per ⁇ l of sample. It can be used in cases such as detecting rare mutations, amplifying very small amounts of genes, and simultaneous confirmation of mutation types.
- mass array is a multiplexing analysis method that can be applied to various genetic studies, such as genotyping, using a MALDI-TOF mass spectrometer. It can be used in cases where a large number of samples and targets need to be analyzed quickly at a low cost, or where customized analysis is desired only for specific targets.
- the kit of the present invention can employ AS-PCR (Allele-specific PCR) and real-time PCR technology, and can include specific primers and fluorescent probes for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations in a sample containing cDNA (amplicon).
- AS-PCR Allele-specific PCR
- the target mutant DNA matches the base at the 3' end of the primer, and is selectively and efficiently amplified, and then the mutant amplicon can be detected by a fluorescent probe labeled with FAM. Wild-type DNA cannot match the specific primer, and no amplification occurs.
- a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations described above is provided.
- the biological sample of step (a) refers to a genetic sample including a genetic mutation site to be detected.
- it may include DNA, cDNA or RNA, preferably mRNA.
- it may include any biologically derived sample capable of genetic analysis, including nuclei and/or mitochondria, and may be cells, tissues, organs, body fluids, etc., or endogenous genes or exogenous genes extracted therefrom.
- the cells, tissues, organs, body fluids, etc. may be collected from a patient of a mammal (e.g., a human, a primate, a rodent, etc.), and the cells may include cells of unicellular animals such as viruses or bacteria.
- the sample may be extracted from cells of a lung cancer patient, and in the case of a residual tumor test after lung cancer treatment, the genetic sample may be extracted from cancer cells of a patient who has received tumor treatment.
- the cDNA synthesized in step (b) may have a size of about 100 to 600 bp.
- the synthesized cDNA may be amplified about 2-19 times through pre-amplification, and may be diluted before performing step c).
- a blocking primer having sequence number 72 may be additionally processed in step (c).
- the step (c) can be performed by allele-specific PCR or real-time PCR.
- the EGFR gene mutation detection method of the present invention may additionally include a step of (d) confirming the amplification result by PCR by measuring the Ct (cycle threshold) value.
- the Ct (cycle threshold) value is the cycle number at which the fluorescence generated in the reaction exceeds the threshold, and is inversely proportional to the logarithm of the initial copy number. Therefore, the Ct value assigned to a particular well reflects the number of cycles at which a sufficient number of amplicons have accumulated in the reaction.
- the Ct value is the cycle at which an increase in ⁇ Rn is first detected. Rn is the magnitude of the fluorescence signal generated during PCR at each time point, and ⁇ Rn is the fluorescence emission intensity of the reporter dye divided by the fluorescence emission intensity of the reference dye (normalized reporter signal).
- the Ct value is also referred to as Cp (crossing point) in LightCycler.
- the Ct value represents the point at which the system begins to detect an increase in the fluorescence signal associated with the exponential growth of the PCR product in the log-linear phase. This point provides the most useful information about the reaction.
- the slope of the log-linear step represents the amplification efficiency (Eff) (http:/www.appliedbiosystems.co.kr/).
- TaqMan probes are typically longer oligonucleotides (e.g., 20-30 nucleotides) than the primers that contain a fluorophore at the 5'-end and a quencher (e.g., TAMRA or non-fluorescent quencher (NFQ)) at the 3'-end.
- TaqMan probes are designed to anneal to internal sites of PCR products.
- TaqMan probe specifically hybridizes to template DNA in the annealing step, but fluorescence is inhibited by a quencher on the probe.
- the TaqMan probe hybridized to the template is degraded by the 5' to 3' nuclease activity of Taq DNA polymerase, releasing the fluorescent dye from the probe, thereby releasing the inhibition by the quencher and causing fluorescence.
- the 5'-terminus of the TaqMan probe must be located downstream of the 3'-terminus of the extension primer.
- the 5'-terminus of the TaqMan probe is cleaved by the 5' to 3' nuclease activity of the polymerase, thereby generating a fluorescence signal of the reporter molecule.
- the reporter molecule and quencher molecule coupled to the TaqMan probe include fluorescent substances and non-fluorescent substances.
- Any fluorescent reporter molecule and quencher molecule known in the art that can be used in the present invention can be used, and examples thereof are as follows (the numbers in parentheses are the maximum emission wavelengths in nanometers): Cy2 TM (506), YOPRO TM -1 (509), YOYO TM -1 (509), Calcein (517), FITC (518), FluorX TM (519), Alexa TM (520), Rhodamine 110 (520), 5-FAM (522), Oregon Green TM 500 (522), Oregon Green TM 488 (524), RiboGreen TM (525), Rhodamine Green TM (527), Rhodamine 123 (529), Magnesium Green TM (531), Calcium Green TM (533), TO-PRO TM -1 (533), TOTO1 (533), JOE (548), BODIPY530/550 (550), Dil (565), BODIP
- the non-fluorescent material used in the reporter molecule and quencher molecule coupled to the TaqMan probe may include a minor groove binding (MGB) moiety.
- MGB minor groove binding
- TaqMan MGB-conjugate probe as used herein means a TaqMan probe conjugated with MGB at the 3'-end of the probe.
- MGBs are substances that bind to the minor groove of DNA with high affinity, and include, but are not limited to, netropsin, distamycin, lexitropsin, mithramycin, chromomycin A3, olivomycin, anthramycin, sibiromycin, pentamidine, stilbamidine, berenil, CC-1065, Hoechst 33258, DAPI (4-6-diamidino-2-phenylindole), dimers, trimers, tetramers and pentamers of CDPI, N-methylpyrrole-4-carbox-2-amide (MPC) and dimers, trimers, tetramers and pentamers thereof.
- netropsin distamycin, lexitropsin, mithramycin, chromomycin A3, olivomycin, anthramycin, sibiromycin, pentamidine, stilbamidine, berenil, CC-1065, Hoechst 33258, DAPI (4-6
- Conjugation of the probe to the MGB significantly increases the stability of the hybrid formed between the probe and its target. More specifically, the increased stability (i.e., increased degree of hybridization) results in an increased melting temperature (Tm) of the hybrid duplex formed by the MGB-conjugated probe compared to the normal probe.
- Tm melting temperature
- the MGB stabilizes the van der Waals force, thereby increasing the melting temperature (Tm) of the MGB-conjugated probe without increasing the probe length, thereby enabling the use of shorter probes (e.g., 21 nucleotides or less) in Taqman real-time PCR under more stringent conditions.
- the MGB-conjugate probe removes background fluorescence more efficiently. Therefore, the probe of the present invention may be in the form of a TaqMan MGB-conjugate, wherein the length of the probe includes, but is not limited to, 15-21 nucleotides.
- the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include 44 EGFR gene mutations, 1 BRAF gene mutation, 1 KRAS gene mutation, 10 EML4-ALK gene mutations and 12 ROS1 gene mutations described in Tables 1 to 5.
- the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA of the present invention can simultaneously and multiple times detect one or more of the 68 gene mutations listed in the above table.
- Step (d) of the present invention may include melting temperature analysis using a double strand specific dye.
- Melting temperature curve analysis can be performed on a real-time PCR instrument, such as the ABI 5700/7000 (96 well format) or ABI 7900 (384 well format) instrument with onboard software (SDS 2.1). Alternatively, melting temperature curve analysis can be performed as an end point analysis.
- “Dyes that bind to double-stranded DNA” or “double-stranded specific dyes” can be used if they have higher fluorescence when bound to double-stranded DNA than in the unbound state.
- Examples of such dyes include SOYTO-9, SOYTO-13, SOYTO-16, SOYTO-60, SOYTO-64, SYTO-82, ethidium bromide (EtBr), SYTOX Orange, TO-PRO-1, SYBR Green I, TO-PRO-3 or EvaGreen. These dyes, except EtBr and EvaGreen (Quiagen), have been tested in real-time applications.
- the EGFR gene mutation detection method of the present invention can be performed by real-time PCR (RT-PCR) or quantitative PCR (qPCR), analysis on an agarose gel after standard PCR, gene mutation-specific amplification or allele-specific amplification through real-time PCR, tetra-primer amplification-refractory mutation system PCR, or isothermal amplification.
- RT-PCR real-time PCR
- qPCR quantitative PCR
- PCR is a technique known to those skilled in the art for amplifying single or multiple copies of DNA or cDNA.
- Most PCRs use a thermostable DNA polymerase, such as Taq polymerase or Klen Taq.
- the DNA polymerase uses a single-stranded DNA as a template and enzymatically assembles a new DNA strand from the nucleotides by using oligonucleotides (primers).
- the amplicons produced by PCR can be analyzed, for example, on an agarose gel.
- real-time PCR can monitor the process in real time while the PCR is being performed. Therefore, data is collected throughout the PCR process, not just at the end of the PCR.
- the reaction is characterized by the point in the cycle when amplification is first detected, rather than the amount of target accumulated after a fixed number of cycles.
- Two methods are mainly used to perform quantitative PCR: dye-based detection and probe-based detection.
- ASA Allele Specific Amplification
- ASA real-time PCR-based genetic mutation-specific amplification or allele-specific amplification
- ASA combines amplification and detection in a single reaction based on the discrimination of matched and mismatched primer/target sequence complexes.
- the increase in amplified DNA during the reaction can be monitored in real time by an increase in fluorescent signal caused by a dye such as SYBR Green I that fluoresces upon binding to double-stranded DNA.
- Real-time PCR-based genetic mutation-specific amplification or allele-specific amplification is indicated by a delay or absence of fluorescent signal for mismatched cases. In genetic mutation or SNP detection, this provides information on the presence or absence of the genetic mutation or SNP.
- the above "Tetra-primer amplification-refractory mutagenesis system PCR” amplifies both wild-type and mutant alleles along with a control fragment in a single-tube PCR reaction.
- a non-allele-specific control amplicon is amplified by two common (outer) primers flanking the mutation region.
- the two allele-specific (inner) primers are designed in opposite directions to the common primers and, together with the common primers, can simultaneously amplify both the wild-type and mutant amplicons.
- the two allele-specific amplicons have different lengths because the mutations are positioned asymmetrically with respect to the common (outer) primers and can be easily separated by standard gel electrophoresis.
- the control amplicon provides an internal control against false negatives as well as amplification failures, and at least one of the two allele-specific amplicons is always present in the tetra-primer amplification-refractory mutagenesis system PCR.
- isothermal amplification means that the amplification of nucleic acids is carried out at a lower temperature, without relying on a thermocycler, and preferably without the need for temperature change during amplification.
- the temperature used in isothermal amplification can be between room temperature (22-24 ° C.) and about 65 ° C., or about 60-65 ° C., 45-50 ° C., 37-42 ° C. or ambient temperature of 22-24 ° C.
- the product of the isothermal amplification can be detected by gel electrophoresis, ELISA, ELOSA (Enzyme linked oligosorbent assay), real-time PCR, ECL (enhanced chemiluminescence), a bioanalyzer, which is a chip-based capillary electrophoresis instrument that analyzes RNA, DNA and proteins or turbidity.
- ELOSA Enzyme linked oligosorbent assay
- ECL enhanced chemiluminescence
- bioanalyzer which is a chip-based capillary electrophoresis instrument that analyzes RNA, DNA and proteins or turbidity.
- the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from the RNA can be used for diagnosing lung cancer or predicting the drug responsiveness of lung cancer patients.
- the second aspect of the present invention relates to a composition for diagnosing lung cancer, comprising a primer set that specifically binds to each of DNAs comprising 44 kinds of EGFR gene mutations described in Table 1, DNAs comprising 1 kind of BRAF gene mutation described in Table 2, DNAs comprising 1 kind of KRAS gene mutation described in Table 3, DNAs comprising 10 kinds of EML4-ALK gene mutations described in Table 4, and DNAs comprising 12 kinds of ROS1 gene mutations described in Table 5, and a kit comprising the same.
- a method for diagnosing lung cancer or predicting the responsiveness of a lung cancer patient to a drug using the composition or kit is provided.
- the method for diagnosing lung cancer or predicting the drug responsiveness of a lung cancer patient according to the present invention is the same as the method for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes from the aforementioned RNA, and therefore, description thereof is omitted.
- the cancer may be non-small cell lung cancer.
- the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations of the present invention simultaneously and on a large scale detects known lung cancer-related gene mutations, thereby diagnosing lung cancer at an early stage and predicting the prognosis and drug responsiveness of lung cancer patients, thereby providing information for establishing a treatment strategy tailored to each patient, thereby contributing to more effective treatment of patients.
- prognosis means an act of predicting the course and outcome of a disease in advance. More specifically, prognosis prediction can be interpreted as all acts of predicting the course of a disease after treatment by comprehensively considering the patient's condition, as the course of the disease after treatment may vary depending on the patient's physiological or environmental condition.
- the above prognosis prediction can be interpreted as an act of predicting the disease-free survival rate or survival rate of a patient by predicting the course and whether the disease is cured after treatment of a specific disease. For example, predicting a "good prognosis" means that the patient's disease-free survival rate or survival rate is high after treatment of the disease, meaning that the patient is likely to be cured, and predicting a "bad prognosis” means that the patient's disease-free survival rate or survival rate is low after treatment of the disease, meaning that the patient is likely to relapse or die due to the disease.
- disease-free survival rate means the possibility that a patient will survive without recurrence of a specific disease after treatment for that disease.
- survival rate of the present invention means the possibility that a patient will survive after treatment for a specific disease, regardless of whether the disease relapses.
- the drugs may include, but are not limited to, tyrosine kinase inhibitors.
- Primer sets and probes for synthesizing and amplifying cDNA containing EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations in Table 6 were designed using the OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) program.
- EGFR, KRAS, and BRAF 2 to 3 reverse primers were designed to increase reverse transcription efficiency.
- Primer sets and probes for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations in Table 7 were designed using the OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) program.
- EGFR_Oligo Mix_1 Sequence (5'-3') Tm(°C) Sequence number G719S Rmt17 CCG AAC GCA CCG GAG CT 66.6 37 G719C Rmt16 CGA ACG CAC CGG AGC A 64.5 38 G719A Rmt18(-3T) TGC CGA ACG CAC CGT AGG 66.6 39 G719X SF4 GCC TCT TAC ACC CAG TGG AGA A 65.4 40 G719X R_FAM AAA CTG AAT TCA AAA AGA TCA AAG TGC TG 64.3 41 EGFR_Oligo Mix_2 Sequence (5'-3') Tm(°C) Sequence number Ex19-20_FAM_R28 TCA CGT AGG CTT CAT CGA GGA TTT CCT T 68.7 42 Ex19del C1 Rmt20 TGT TGG CTT TCG GAG ATG CC 64.9 43 Ex19del C2 Rmt21 TTGG CTT TCG
- the gDNA of A549 lung-derived cell line with wild-type DNA/RNA of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 and primer sets capable of amplifying the mutant amplification regions were applied to obtain wild-type clones of EGFR exons 18, 19, 20, and 21, BRAF exon 15, KRAS exon 2, EML4 exons 1 to 20, ALK exon 20, ROS1 exons 32, 34, 35, and 36, CD74 exon 6, SDC4 exons 2 and 4, EZR exon 10, TMP3 exon 8, LRIG3 exon 16, CCDC6 exon 5, SLC34A2 exons 4 and 13, and GOPC exon 4. was produced.
- mutagenesis was performed on 44 EGFR target mutations, 1 BRAF target mutation, 1 KRAS target mutation, 10 EML4-ALK target recombination mutations, and 12 ROS1 target recombination mutations, and each mutant clone was obtained by transforming E. coli DH5 ⁇ cells.
- the wild-type clones and mutant clones were confirmed by direct base sequence analysis.
- the wild-type DNA and mutant DNA for each exon extracted through the clones were extracted after producing in vitro transcribed (IVT) RNA using RNA polymerase, and used as standard materials to evaluate the mutation detection performance of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1, respectively.
- IVTT in vitro transcribed
- samples were prepared by adding 3,000 copies, 300 copies, and 30 copies of each mutant RNA per 100 ng of A549 cell total RNA, and the group to which no mutant RNA was added was used as a control.
- total RNA 100 ng WT + mut 3,000 A549 cell total RNA (total RNA) 100 ng + corresponding mutant RNA 3,000 copies WT + mut 300 A549 cell total RNA (total RNA) 100 ng + corresponding mutant RNA 300 copies WT + mut 30 A549 cell total RNA (total RNA) 100 ng + 30 copies of corresponding mutant RNA
- step Cycle temperature hour 1 1 25 °C 2 minutes 2 1 50°C 15 minutes 3 1 95 °C 5 minutes 4 15 95 °C 10 seconds 5 60°C 30 seconds 6 72°C 30 seconds
- a sufficient reaction mixture containing each component listed in Table 4 was prepared in separate sterile centrifuge tubes, and the reaction master mix was thoroughly mixed by vortexing for 3 seconds and centrifuged briefly.
- a PCR tube was prepared for each sample as follows. 10 ⁇ l of reverse transcription & pre-amplification master mix was aliquoted into each PCR tube, 2 ⁇ l of reverse transcription & pre-amplification oligo mix was added, 2 ⁇ l of each sample RNA was added, and 6 ⁇ l of nuclease-free distilled water was added and the PCR tube was capped. The PCR tube was centrifuged briefly to collect all the liquid at the bottom of each PCR tube. The PCR tube was placed in the PCR machine, and the PCR machine was set up using the temperature conversion table in Table 5 and PCR was performed.
- the lid was carefully opened on a biological safety bench and the first dilution was performed with 180 ⁇ l of nuclease-free distilled water. 10 ⁇ l of the first diluted solution was transferred to a tube containing 990 ⁇ l of nuclease-free distilled water and the second dilution was performed, thereby diluting the preamplified DNA by a final 1000-fold.
- step Cycle temperature hour Data collection 1 1 95 °C 5 minutes - 2 45 95 °C 10 seconds - 3 60°C 30 seconds FAM / CY5 4 72°C 10 seconds -
- a sufficient reaction mixture containing the 1000-fold diluted preamplified DNA sample and each component listed in Table 6 was prepared in separate sterile centrifuge tubes, and the reaction master mix was thoroughly mixed by vortexing for 3 seconds and centrifuged briefly.
- a PCR tube was prepared for each sample as follows. 10 ⁇ l of the qualitative analysis PCR master mix was aliquoted into each PCR tube, 9.5 ⁇ l of the 1000-fold diluted preamplified sample was added, 0.5 ⁇ l of ADPS Smart DNA polymerase was added, and the PCR tube lid was capped. The PCR tube was centrifuged briefly to collect all the liquid at the bottom of each PCR tube.
- the PCR tube was placed in a real-time PCR machine, and the PCR machine was set up using the temperature conversion table in Table 7 and PCR was performed. After the PCR was completed, the FAM/CY5 signal of each sample was analyzed to analyze the data, the Ct value was recorded, and the ⁇ Ct value for each well was calculated as follows.
- ⁇ Ct value Sample Ct value (FAM of each master mix) - Positive control Ct value (FAM of each master mix)
- ⁇ Ct value Sample Ct value (CY5 of each master mix) - Positive control Ct value (CY5 of each master mix)
- the calculated ⁇ Ct value for each well is used to determine whether the mutation you want to detect is present in that tube.
- the minimum detection limit (LOD) for each target is as shown in Figures 5a to 5l.
- the copy number that appears first without overlapping the 0 copy amplification curve is set as the minimum detection limit, and it was confirmed that a sample can be determined to contain a target mutation if a Ct value that is about 2 to 3 lower than the 0 copy Ct value is obtained.
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Abstract
Description
본 출원은 2023년 11월 15일에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2023-0158257호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.This application claims priority to Republic of Korea Patent Application No. 10-2023-0158257, filed on November 15, 2023, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명은 RNA를 이용한 폐암 변이 유전자의 대규모 다중 검출 방법 및 이를 이용한 폐암 변이 유전자의 대규모 다중 검출 키트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RNA를 이용하여 44종의 EGFR 유전자 변이, 1종의 BRAF 유전자 변이, 1종의 KRAS 유전자 변이, 10종의 EML4-ALK 유전자 융합 변이 및 12종의 ROS1 유전자 재배열 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 유전자 변이 검출 방법과 프라이머 세트, 조성물을 이용한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a method for large-scale multiplex detection of lung cancer mutant genes using RNA and a large-scale multiplex detection kit for lung cancer mutant genes using the same, and more specifically, to a gene mutation detection method capable of simultaneously and multiplexing 44 types of EGFR gene mutations, 1 type of BRAF gene mutation, 1 type of KRAS gene mutation, 10 types of EML4-ALK gene fusion mutations and 12 types of ROS1 gene rearrangement mutations using RNA, and a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations using a primer set and a composition.
폐암은 전 세계적인 호발 암종으로, 암 관련 사망의 주요 원인이다. 국립암센터의 우리나라 암 통계자료에 따르면, 폐암은 암 발생 순위 4위로 연간 25,000명 이상의 환자가 새롭게 폐암 진단을 받는다. 1990년대 대비 2000년대 이후 5년 생존율의 향상을 보이고는 있으나 여전히 폐암은 5년 상대 생존율 28.2%에 머무는 것에 그치고 있고, 원격 전이가 동반된 경우 국내에서 집계된 5년 관찰 생존율은 6.1%로 매우 낮다.Lung cancer is a common cancer worldwide and a major cause of cancer-related deaths. According to the National Cancer Center's cancer statistics in Korea, lung cancer ranks 4th in cancer incidence, with more than 25,000 patients newly diagnosed with lung cancer each year. Although the 5-year survival rate has improved since the 2000s compared to the 1990s, the 5-year relative survival rate for lung cancer still remains at 28.2%, and in cases with distant metastasis, the 5-year observation survival rate in Korea is very low at 6.1%.
그러나, 2000년대 이후 전이성 비소세포폐암의 치료에 있어 큰 발전이 있어온 것은 사실이다. 가장 다양하고 효과적인 표적 치료제가 개발되고 적용된 암종이며, 면역항암제 역시 좋은 치료 효과를 보여 점점 더 적용 영역을 넓혀가고 있다. 세포독성 항암제 역시 치료의 기본 약제로서 여전히 중요하게 사용되고 있다. 이에 진료 현장에서 완치 목적의 치료가 적용되기 어려운 4기 비소세포폐암 환자의 항암 치료를 결정할 때는 환자 개인별로 가장 효과적인 치료를 받을 수 있도록 환자가 가진 암의 분자병리학적 정보를 우선적으로 확인하고, 이에 맞춰 치료제를 선택해야 한다.However, it is true that there have been great advances in the treatment of metastatic non-small cell lung cancer since the 2000s. It is the cancer type for which the most diverse and effective targeted therapies have been developed and applied, and immunotherapy is also showing good therapeutic effects and is expanding its application area. Cytotoxic anticancer agents are still being used as basic treatment drugs. Therefore, when deciding on anticancer treatment for
특히, 비소세포폐암에서는 일부 유전자 변이를 동반한 환자에서 그 유전자 변이를 타겟으로 하는 표적 치료제가 좋은 효과를 보이기 때문에 해당되는 유전자 변이가 있는지에 대한 확인이 매우 중요하다. 유전자 변이 중 중요한 검사는 EGFR, ALK, ROS1, BRAF 유전자의 변이로 이에 대한 검사와 치료제는 보험 급여가 되고 있다. 이외에도 KRAS 유전자 돌연변이는 아시아인 폐암 환자에서 EGFR 다음으로 많이 발견되는 변이 유전자로, 최근 예후가 불량한 KRAS G12C 변이 비소세포폐암에 대한 표적 치료제로 루마크라스가 개발되면서, KRAS G12C 변이 여부 진단에 대한 중요성도 높아지고 있다.In particular, in non-small cell lung cancer, it is very important to confirm whether or not there is a genetic mutation, because targeted therapies targeting those genetic mutations show good effects in patients with those genetic mutations. Important tests for genetic mutations include mutations in EGFR, ALK, ROS1, and BRAF genes, and tests and treatments for these are covered by insurance. In addition, KRAS gene mutation is the second most frequently found mutation gene after EGFR in Asian lung cancer patients, and with the recent development of Lumacras as a targeted treatment for KRAS G12C mutation non-small cell lung cancer with a poor prognosis, the importance of diagnosing whether or not there is a KRAS G12C mutation is also increasing.
한편, 특허문헌 1에서는 EGFR, KRAS, BRAF 및 PIK3CA 유전자 변이를 동시에 확인하는 폐암 진단 키트를 개시하고 있으나, RNA를 이용하여 EGFR(44종), BRAF(1종), KRAS(1종), ROS1(12종) 및 EML4-ALK(10종) 유전자에서 총 68종의 폐암 관련 유전자 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 키트에 대해서는 알려진 바 없다.Meanwhile,
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 적은 양의 샘플에서도 상기 68종의 다양한 폐암 유전자 변이를 모두 검출할 수 있도록, mRNA에서 특정 올리고머(oligomer)를 사용하여 cDNA를 합성 및 증폭한 후, 변이 특이적 프라이머를 통해 각 68종의 폐암 유전자 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 키트를 개발하고, 본 발명을 완성하였다.Against this backdrop, the inventors of the present invention have developed a kit capable of simultaneously and multiple times detecting each of the 68 types of lung cancer gene mutations using mutation-specific primers after synthesizing and amplifying cDNA using a specific oligomer from mRNA, so that all of the 68 types of lung cancer gene mutations can be detected even from a small amount of sample, and have completed the present invention.
[선행기술문헌][Prior art literature]
[특허문헌][Patent Document]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2015-0102468호(Patent Document 1) Republic of Korea Publication Patent No. 10-2015-0102468
따라서, 본 발명의 목적은 RNA로부터 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트를 제공하는 것이다.Accordingly, the purpose of the present invention is to provide a primer set for synthesizing and amplifying cDNA containing each of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA.
본 발명의 다른 목적은 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트 및 이를 포함하는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations and a composition for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations comprising the same.
본 발명의 또 다른 목적은 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이에 각각 특이적으로 결합하는 프라이머 세트 및 프로브를 포함하는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트 및 이를 이용한 RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, comprising a primer set and a probe that specifically bind to EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, respectively, and a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit.
본 발명의 또 다른 목적은 44종의 EGFR 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 1종의 BRAF 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 1종의 KRAS 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 10종의 EML4-ALK 유전자 변이를 포함하는 cDNA 및 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함하는 cDNA에 각각 특이적으로 결합하는 프라이머 세트를 포함하는 폐암 진단용 조성물 및 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition and kit for diagnosing lung cancer, which comprise primer sets that specifically bind to cDNAs containing 44 types of EGFR gene mutations, cDNAs containing 1 type of BRAF gene mutation, cDNAs containing 1 type of KRAS gene mutation, cDNAs containing 10 types of EML4-ALK gene mutations, and cDNAs containing 12 types of ROS1 gene mutations.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 서열번호 1 내지 34의 프라이머 세트를 포함하는, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트를 제공한다.To solve the above-described problem, the present invention provides a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, including primer sets of SEQ ID NOs: 1 to 34.
또한, 본 발명은 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함하는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트 및 이를 포함하는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a primer set for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes, comprising primer sets of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132, and a composition for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes, comprising the same.
또한, 본 발명은 전술한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트와 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트를 포함하는, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, comprising a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including the aforementioned EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations and a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations.
본 발명에 있어서, 상기 조성물 또는 키트는 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프로브를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the composition or kit may additionally comprise at least one probe selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
본 발명에 있어서, 상기 조성물 또는 키트는 서열번호 72의 블로킹 프라이머(blocking primer)를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the composition or kit may additionally include a blocking primer of sequence number 72.
나아가, 본 발명은 전술한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트를 이용한, RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations described above.
본 발명에 있어서, 상기 방법은 다음의 (a) 내지 (d) 단계를 포함할 수 있다:In the present invention, the method may include the following steps (a) to (d):
(a) 분리된 생물학적 시료로부터 RNA를 추출하는 단계;(a) a step of extracting RNA from a separated biological sample;
(b) 서열번호 1 내지 34의 프라이머 세트 및 역전사 효소를 처리하여 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하는 단계;(b) a step of synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations by treating the primer sets of
(c) 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트 및 서열번호 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133의 프로브를 처리하여 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및(c) performing a polymerase chain reaction by treating a primer set of sequence numbers 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132 and a probe of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133 Step; and
(d) 상기 중합효소연쇄반응에 의한 증폭 결과를 형광으로 확인하여 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 검출하는 단계.(d) A step of detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations by confirming the amplification results by the polymerase chain reaction using fluorescence.
본 발명에 있어서, 상기 방법으로 검출되는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이는 다음의 표 1 내지 5에 기재된 44종의 EGFR 유전자 변이, 1종의 BRAF 유전자, 1종의 KRAS 유전자 변이, 10종의 EML4-ALK 유전자 변이 및 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함할 수 있다.In the present invention, the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations detected by the above method may include 44 EGFR gene mutations, 1 BRAF gene mutation, 1 KRAS gene mutation, 10 EML4-ALK gene mutations and 12 ROS1 gene mutations described in Tables 1 to 5 below.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계에서 서열번호 72의 블로킹 프라이머가 추가로 처리될 수 있다. In the present invention, a blocking primer having sequence number 72 may be additionally processed in step (c).
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계의 중합효소연쇄반응은 대립유전자 특이적 (allele-specific) 중합효소연쇄반응 또는 실시간 (real-time) 중합효소연쇄반응에 의해 수행될 수 있다.In the present invention, the polymerase chain reaction of step (c) can be performed by an allele-specific polymerase chain reaction or a real-time polymerase chain reaction.
본 발명에 있어서, 상기 방법은 (e) 상기 중합효소연쇄반응에 의한 증폭 결과를 Ct (cycle threshold) 값을 측정하여 확인하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the method may additionally include a step (e) of confirming the amplification result by the polymerase chain reaction by measuring the Ct (cycle threshold) value.
본 발명에 있어서, 상기 방법은 폐암 진단 또는 폐암 환자의 약물에 대한 반응성 예측에 적용될 수 있다.In the present invention, the method can be applied to diagnosing lung cancer or predicting the drug response of lung cancer patients.
추가로, 본 발명은 상기 표 1에 기재된 44종의 EGFR 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 표 2에 기재된 1종의 BRAF 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 표 3에 기재된 1종의 KRAS 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 표 4에 기재된 10종의 EML4-ALK 유전자 변이를 포함하는 cDNA 및 상기 표 5에 기재된 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함하는 cDNA에 각각 특이적으로 결합하는 프라이머 세트를 포함하는 폐암 진단용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for diagnosing lung cancer, comprising a primer set that specifically binds to each of cDNAs including 44 types of EGFR gene mutations described in Table 1, cDNAs including 1 type of BRAF gene mutation described in Table 2, cDNAs including 1 type of KRAS gene mutation described in Table 3, cDNAs including 10 types of EML4-ALK gene mutations described in Table 4, and cDNAs including 12 types of ROS1 gene mutations described in Table 5.
본 발명에 있어서, 상기 폐암 진단용 조성물에 포함되는 프라이머 세트는 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트일 수 있다.In the present invention, the primer set included in the lung cancer diagnostic composition may be a primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
본 발명에 있어서, 상기 폐암 진단용 조성물은 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 프로브를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the lung cancer diagnostic composition may additionally include at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130, and 133.
본 발명에 있어서, 상기 폐암 진단용 조성물은 서열번호 72의 블로킹 프라이머를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the lung cancer diagnostic composition may additionally contain a blocking primer of sequence number 72.
본 발명에 있어서, 상기 폐암 진단용 조성물은 44종의 EGFR 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 1종의 BRAF 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 1종의 KRAS 유전자 변이를 포함하는 cDNA, 상기 10종의 EML4-ALK 유전자 변이를 포함하는 cDNA 및 상기 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the lung cancer diagnostic composition may additionally include a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs including 44 types of EGFR gene mutations, cDNAs including 1 type of BRAF gene mutation, cDNAs including 1 type of KRAS gene mutation, cDNAs including 10 types of EML4-ALK gene mutations, and cDNAs including 12 types of ROS1 gene mutations.
본 발명에 있어서, 상기 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 1 내지 34로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트일 수 있다.In the present invention, the primer set for synthesizing and amplifying the cDNA may be at least one primer set selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 34.
본 발명은 또한, 전술한 다양한 형태의 폐암 진단용 조성물을 포함하는 폐암 진단용 키트를 제공한다.The present invention also provides a lung cancer diagnostic kit comprising the various forms of lung cancer diagnostic compositions described above.
본 발명에 따른 키트는 mRNA에서 특정 올리고머(oligomer)를 사용하여 cDNA를 합성 및 증폭한 후, EGFR, BRAF 및 KRAS 유전자 단일 서열 변이와 EML4-ALK 및 ROS1 유전자 재조합 변이에 특이적인 프라이머 세트를 이용해 총 68종의 유전자 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 바, 적은 양의 샘플에서 폐암 관련 유전자 변이를 한번에 검출하는 것이 가능하다.The kit according to the present invention synthesizes and amplifies cDNA using a specific oligomer from mRNA, and then uses a primer set specific for single sequence mutations in the EGFR, BRAF, and KRAS genes and EML4-ALK and ROS1 gene recombination mutations to simultaneously detect a total of 68 gene mutations, making it possible to detect lung cancer-related gene mutations at once from a small amount of sample.
도 1은 본 발명의 mRNA 기반 폐암 관련 유전자 변이 검출 방법을 나타낸 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing an mRNA-based lung cancer-related gene mutation detection method of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트 및 프로브가 타겟별로 구성된 qPCR용 Master Mix(MMX1 내지 MMX9)로 제조되는 경우, 96웰 플레이트 구성에서 각 MMX의 배치를 예시적으로 나타낸 것이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of each MMX in a 96-well plate configuration when the primer sets and probes for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations according to the present invention are prepared as a qPCR Master Mix (MMX1 to MMX9) configured for each target.
도 3은 본 발명의 mRNA 기반 폐암 관련 유전자 변이 검출 방법이 대규모 다중 실시간 정략적 중합효소연쇄반응(Massive multiplex real-time quantative polymerase chain reaction, mmRT-qPCR)으로 구현되는 경우, mmRT-qPCR의 수행 방법을 나타낸 것이다.Figure 3 illustrates a method for performing mmRT-qPCR when the mRNA-based lung cancer-related gene mutation detection method of the present invention is implemented as a massive multiplex real-time quantitative polymerase chain reaction (mmRT-qPCR).
도 4a 내지 4c는 각 유전자 타겟의 앰플리콘 디자인을 나타낸 것이다.Figures 4a to 4c illustrate the amplicon design of each gene target.
도 5a 내지 5l은 본 발명에 따른 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트를 이용하여 도 3에 도시된 방법으로 mmRT-qPCR을 수행한 결과를 나타낸 것이다.Figures 5a to 5l show the results of performing mmRT-qPCR using a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations according to the present invention using the method illustrated in Figure 3.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.All technical terms used in the present invention, unless otherwise defined, are used with the same meaning as commonly understood by those skilled in the art in the relevant field of the present invention. In addition, although preferred methods or samples are described in this specification, similar or equivalent ones are also included in the scope of the present invention.
상술한 바와 같이 RNA를 이용하여 EGFR(44종), BRAF(1종), KRAS(1종), ROS1(12종) 및 EML4-ALK(10종) 유전자에서 총 68종의 폐암 관련 유전자 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 키트는 개발된 바 없다. 이에, 본 발명자들은 적은 양의 샘플에서도 상기 68종의 다양한 폐암 유전자 변이를 모두 검출할 수 있도록, 도 1과 같이 특정 올리고머(oligomer)를 사용하여 mRNA로부터 cDNA를 합성 및 증폭한 후, 변이 특이적 프라이머를 통해 각 68종의 폐암 유전자 변이를 동시 다발적으로 검출할 수 있는 키트를 개발함으로써, 상술한 문제의 해결방안을 모색하였다.As described above, a kit capable of simultaneously and multipleally detecting a total of 68 lung cancer-related gene mutations in the EGFR (44 types), BRAF (1 type), KRAS (1 type), ROS1 (12 types), and EML4-ALK (10 types) genes using RNA has not been developed. Accordingly, the inventors of the present invention have sought a solution to the above-mentioned problem by developing a kit capable of simultaneously and multiplely detecting each of the 68 lung cancer gene mutations using mutation-specific primers after synthesizing and amplifying cDNA from mRNA using a specific oligomer, as shown in Fig. 1, so that all of the 68 types of various lung cancer gene mutations can be detected even from a small amount of sample.
따라서, 본 발명은 제1 측면은 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트, 및 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트에 관한 것이다.Accordingly, the first aspect of the present invention relates to a primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, and a primer set for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations.
용어 "프라이머" 는 폴리뉴클레오타이드 신장이 개시되는 조건 하에 놓일 때 주형-방향으로 핵산 합성의 개시점으로서 작용할 수 있는 폴리뉴클레오타이드를 지칭한다. 프라이머는 또한 de novo RNA 합성 및 시험관내 전사-관련 공정의 개시제로서 포함되는, 다양한 기타 올리고뉴클레오타이드-중재 합성 공정에서 사용될 수 있다. 프라이머는 전형적으로는, 단일-가닥 올리고뉴클레오타이드 (예를 들어, 올리고데옥시리보뉴클레오타이드)이다. 프라이머의 적절한 길이는 전형적으로는 6 내지 40 개의 뉴클레오타이드 범위, 보다 전형적으로는 15 내지 35 개의 뉴클레오타이드 범위에서 의도되는 사용에 따라 달라진다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 충분히 안정적인 혼성화 착물을 형성하기 위해 보다 저온의 온도를 요구한다. 프라이머는 주형의 정확한 서열을 반영하는데 요구되지 않으나, 프라이머가 신장되기 위한 주형과 혼성화되기 위해 충분히 상보적이어야만 한다. 특정 구현예에서, 용어 "프라이머 쌍"은 증폭되는 핵산 서열의 5'-말단에 상보적으로 혼성화되는 5'-센스 프라이머를 포함하고, 증폭되는 서열의 3' 말단에 혼성화되는 3'-안티센스 프라이머를 포함하는 프라이머의 세트를 의미한다. 프라이머는, 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 검출될 수 있는 표지를 혼입함으로써 표지될 수 있다. 예를 들어, 유용한 표지는 하기를 포함한다: 32P, 형광 염료, 전자-덴스 시약, 효소 (ELISA 분석에서 통상적으로 사용됨), 비오틴, 또는 합텐 및 항혈청 또는 모노클로날 항체가 이용될 수 있는 단백질.The term "primer" refers to a polynucleotide that can act as an initiator of nucleic acid synthesis in the template-directed direction when placed under conditions that initiate polynucleotide elongation. Primers can also be used in a variety of other oligonucleotide-mediated synthetic processes, including as initiators of de novo RNA synthesis and in vitro transcription-related processes. Primers are typically single-stranded oligonucleotides (e.g., oligodeoxyribonucleotides). The appropriate length of a primer varies depending on the intended use, typically in the range of 6 to 40 nucleotides, more typically in the range of 15 to 35 nucleotides. Shorter primer molecules generally require lower temperatures to form sufficiently stable hybridization complexes with the template. The primer need not reflect the exact sequence of the template, but must be sufficiently complementary to hybridize with the template for elongation. In certain embodiments, the term "primer pair" means a set of primers comprising a 5'-sense primer that hybridizes complementarily to the 5'-end of the nucleic acid sequence to be amplified, and a 3'-antisense primer that hybridizes to the 3'-end of the sequence to be amplified. The primers may be labeled, if desired, by incorporating a label that can be detected by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. For example, useful labels include: 32 P, a fluorescent dye, an electron-dense reagent, an enzyme (commonly used in ELISA assays), biotin, or a protein to which haptens and antisera or monoclonal antibodies may be used.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 1 내지 34의 프라이머 세트를 포함할 수 있다.In the present invention, the primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each including the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include the primer set of SEQ ID NOs: 1 to 34.
구체적으로, 서열번호 1 내지 4는 EGFR 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트로, 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 2의 역방향 프라이머를 포함하는 제1 프라이머 세트, 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 3의 역방향 프라이머를 포함하는 제2 프라이머 세트, 및 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머를 포함하는 제3 프라이머 세트는 각각 도 4a에 나타낸 바와 같이 EGFR mRNA의 타겟 부위를 역전사 및 사전 증폭하여 3종의 EGFR 앰플리콘(556bp, 587bp, 및 618bp)을 생성한다.Specifically,
서열번호 5 내지 7은 BRAF 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트로, 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머를 포함하는 제4 프라이머 세트, 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 7의 역방향 프라이머를 포함하는 제5 프라이머 세트는 각각 도 4a에 나타낸 바와 같이 BRAF mRNA의 타겟 부위를 역전사 및 사전 증폭하여 2종의 BRAF 앰플리콘(130bp, 및 166bp)을 생성한다.
서열번호 8 내지 11은 KRAS 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트로, 서열번호 8의 정방향 프라이머 및 서열번호 9의 역방향 프라이머를 포함하는 제6 프라이머 세트, 서열번호 8의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머를 포함하는 제7 프라이머 세트, 및 서열번호 8의 정방향 프라이머 및 서열번호 11의 역방향 프라이머를 포함하는 제8 프라이머 세트는 각각 도 4a에 나타낸 바와 같이 KRAS mRNA의 타겟 부위를 역전사 및 사전 증폭하여 3종의 EGFR 앰플리콘(146bp, 172bp, 및 194bp)을 생성한다.
서열번호 12 내지 18은 EML4-ALK 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트로, 서열번호 12의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제9 프라이머 세트, 서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제10 프라이머 세트, 서열번호 14의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제11 프라이머 세트, 서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제12 프라이머 세트, 서열번호 16의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제13 프라이머 세트, 및 서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머를 포함하는 제14 프라이머 세트는 각각 도 4b에 나타낸 바와 같이 EML4-ALK mRNA의 타겟 부위를 역전사 및 사전 증폭하여 10종의 EML4-ALK 앰플리콘(168bp, 237bp, 181bp, 149bp, 182bp, 137bp, 163bp, 154bp, 271bp 및 181bp)을 생성한다.
서열번호 19 내지 34는 ROS1 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트로, 서열번호 19의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머를 포함하는 제15 프라이머 세트, 서열번호 20의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머를 포함하는 제16 프라이머 세트, 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머를 포함하는 제17 프라이머 세트, 서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머를 포함하는 제18 프라이머 세트, 서열번호 24의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머를 포함하는 제19 프라이머 세트, 서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머를 포함하는 제20 프라이머 세트, 서열번호 27의 정방향 프라이머 및 서열번호 32의 역방향 프라이머를 포함하는 제21 프라이머 세트, 서열번호 28의 정방향 프라이머 및 서열번호 32의 역방향 프라이머를 포함하는 제22 프라이머 세트, 서열번호 29의 정방향 프라이머 및 서열번호 32의 역방향 프라이머를 포함하는 제23 프라이머 세트, 서열번호 30의 정방향 프라이머 및 서열번호 32의 역방향 프라이머를 포함하는 제24 프라이머 세트, 서열번호 31의 정방향 프라이머 및 서열번호 32의 역방향 프라이머를 포함하는 제25 프라이머 세트, 및 서열번호 33의 정방향 프라이머 및 서열번호 34의 역방향 프라이머를 포함하는 제26 프라이머 세트는 각각 도 4c에 나타낸 바와 같이 EML4-ALK mRNA의 타겟 부위를 역전사 및 사전 증폭하여 12종의 ROS1 앰플리콘(118bp, 191bp, 126bp, 215bp, 204bp, 205bp, 158bp, 125bp, 141bp, 112bp, 139bp 및 167bp)을 생성한다.SEQ ID NOS: 19 to 34 are primer sets for synthesizing and amplifying cDNA including a ROS1 gene mutation, a 15th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 19 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, a 16th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 20 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, a 17th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 21 and a reverse primer of SEQ ID NO: 22, an 18th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 23 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 19th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 24 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 20th primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 25 and a reverse primer of SEQ ID NO: 26, a 21st primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 27 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32, a 22nd primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 28 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32 A 23rd primer set comprising a forward primer of SEQ ID NO: 29 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32, a 24th primer set comprising a forward primer of SEQ ID NO: 30 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32, a 25th primer set comprising a forward primer of SEQ ID NO: 31 and a reverse primer of SEQ ID NO: 32, and a 26th primer set comprising a forward primer of SEQ ID NO: 33 and a reverse primer of SEQ ID NO: 34 each reverse transcribe and pre-amplify the target region of EML4-ALK mRNA, as shown in FIG. 4c, to generate 12 kinds of ROS1 amplicons (118 bp, 191 bp, 126 bp, 215 bp, 204 bp, 205 bp, 158 bp, 125 bp, 141 bp, 112 bp, 139 bp, and 167 bp).
본 발명에 있어서, 상기 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 프라이머 세트는 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함할 수 있다.In the present invention, the primer sets for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include primer sets of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
구체적으로, EGFR 유전자의 G719X 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 37 내지 40의 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, EGFR 유전자의 G719S 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 37의 역방향 프라이머 및 서열번호 40의 정방향 프라이머를 포함할 수 있고, EGFR 유전자의 G719C 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 38의 역방향 프라이머 및 서열번호 40의 정방향 프라이머를 포함할 수 있고, EGFR 유전자의 G719A 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 39의 역방향 프라이머 및 서열번호 40의 정방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머들은 각각 EGFR 유전자의 G719S, G719C 및 G719A 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.Specifically, the primer set for detecting the G719X mutation of the EGFR gene may include the primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40. More specifically, the primer set for detecting the G719S mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 37 and the forward primer of SEQ ID NO: 40, the primer set for detecting the G719C mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 38 and the forward primer of SEQ ID NO: 40, and the primer set for detecting the G719A mutation of the EGFR gene may include the reverse primer of SEQ ID NO: 39 and the forward primer of SEQ ID NO: 40. In this case, the reverse primers may specifically bind to the G719S, G719C, and G719A mutations of the EGFR gene, respectively.
EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종(2240_2251del12, 2239_2247del9, 2238_2255del18, 2235_2249del15, 2236_2250del15, 2239_2253del15, 2239_2256del18, 2237_2254del18, 2240_2254del15, 2240_2257del18, 2239_2248TTAAGAGAAG>C, 2239_2251>C, 2237_2255>T, 2235_2255>AAT, 2237_2252>T, 2239_2258>CA, 2239_2256>CAA, 2237_2253>TTGCT, 2238_2252>GCA, 2238_2248>GC, 2237_2251del15, 2236_2253del18, 2235_2248>AATTC, 2235_2252>AAT, 2235_2251>AATTC, 2253_2276del24, 2237_2257>TCT, 2238_2252del15 및 2233_2247del15)을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 43 내지 71의 역방향 프라이머들 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종을 검출하기 위한 프라이머 세트는 상기 29종의 변이를 순서대로 검출할 수 있는 서열번호 43의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 44의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 45의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 46의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 47의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 48의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 49의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 50의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 51의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 52의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 53의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 54의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 55의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 56의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 57의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 58의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 59의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 60의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 61의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 62의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 63의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 64의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 65의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 66의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 67의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 68의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 69의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 70의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 및 서열번호 71의 역방향 프라이머 및 서열번호 73의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트일 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머들은 각각 EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.29 Ex19Del mutations in the EGFR gene (2240_2251del12, 2239_2247del9, 2238_2255del18, 2235_2249del15, 2236_2250del15, 2239_2253del15, 2239_2256del18, 2237_2254del18, 2240_2254del15, 2240_2257del18, 2239_2248TTAAGAGAAG>C, 2239_2251>C, 2237_2255>T, 2235_2255>AAT, 2237_2252>T, 2239_2258>CA, A primer set for detecting 2239_2256>CAA, 2237_2253>TTGCT, 2238_2252>GCA, 2238_2248>GC, 2237_2251del15, 2236_2253del18, 2235_2248>AATTC, 2235_2252>AAT, 2235_2251>AATTC, 2253_2276del24, 2237_2257>TCT, 2238_2252del15 and 2233_2247del15) may include reverse primers of SEQ ID NOs: 43 to 71 and forward primer of SEQ ID NO: 73. More specifically, a primer set for detecting 29 types of Ex19Del mutations of the EGFR gene includes a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 43 and a forward primer of SEQ ID NO: 73 capable of sequentially detecting the 29 types of mutations, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 44 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 45 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 46 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 47 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 48 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 49 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 50 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a reverse primer of SEQ ID NO: 51 and a forward primer of SEQ ID NO: A primer set comprising a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 52 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 53 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 54 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 55 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 56 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 57 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 58 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 59 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 60 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a reverse primer of SEQ ID NO: 61 and a forward primer of SEQ ID NO: 73 A primer set comprising a primer, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 62 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 63 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 64 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 65 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 66 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 67 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 68 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 69 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, a primer set comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 70 and a forward primer of SEQ ID NO: 73, and a primer comprising a reverse primer of SEQ ID NO: 71 and a forward primer of SEQ ID NO: 73 It can be a set. At this time, the reverse primers may specifically bind to each of the 29 Ex19Del mutations of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 S768I 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 75의 역방향 프라이머 및 서열번호 76의 정방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머는 EGFR 유전자의 S768I 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the S768I mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 75 and a forward primer of SEQ ID NO: 76. In this case, the reverse primer may specifically bind to the S768I mutation of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 Ex20Ins 변이 5종(2307_2308ins9GCCAGCGTG, 2319_2320insCAC, 2310_2311insGGT, 2311_2312ins9GCGTGGACA 및 2309_2310AC>CCAGCGTGGAT)을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 78 내지 83의 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, EGFR 유전자의 Ex20Ins 변이 5종을 검출하기 위한 프라이머 세트는 상기 5종의 변이를 순서대로 검출할 수 있는 서열번호 78의 역방향 프라이머 및 서열번호 83의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 79의 역방향 프라이머 및 서열번호 83의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 80의 역방향 프라이머 및 서열번호 83의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 서열번호 81의 역방향 프라이머 및 서열번호 83의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트 및 서열번호 82의 역방향 프라이머 및 서열번호 83의 정방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트일 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머들은 EGFR 유전자의 Ex20Ins 변이 5종에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene (2307_2308ins9GCCAGCGTG, 2319_2320insCAC, 2310_2311insGGT, 2311_2312ins9GCGTGGACA, and 2309_2310AC>CCAGCGTGGAT) may include a primer set of SEQ ID NOs: 78 to 83. More specifically, the primer set for detecting five types of Ex20Ins mutations of the EGFR gene may be a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 78 and a forward primer of SEQ ID NO: 83 capable of sequentially detecting the five types of mutations, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 79 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 80 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 81 and a forward primer of SEQ ID NO: 83, and a primer set including a reverse primer of SEQ ID NO: 82 and a forward primer of SEQ ID NO: 83. At this time, the reverse primers may specifically bind to five types of Ex20Ins mutations of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 T790M 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 85의 역방향 프라이머 및 서열번호 86의 정방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머는 EGFR 유전자의 T790M 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the T790M mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 85 and a forward primer of SEQ ID NO: 86. In this case, the reverse primer may specifically bind to the T790M mutation of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 C797S 변이 2종(2390>C 및 2389>A)을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 89 내지 91의 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, EGFR 유전자의 C797S 변이 2종을 검출하기 위한 프라이머 세트는 상기 2종의 변이를 순서대로 검출할 수 있는 서열번호 89의 정방향 프라이머 및 서열번호 91의 역방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트, 및 서열번호 90의 정방향 프라이머 및 서열번호 91의 역방향 프라이머를 포함하는 프라이머 세트일 수 있다. 이때, 상기 정방향 프라이머는 EGFR 유전자의 T790M 변이 2종에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting two types of C797S mutations (2390>C and 2389>A) of the EGFR gene may include a primer set of SEQ ID NOs: 89 to 91. More specifically, the primer set for detecting two types of C797S mutations of the EGFR gene may be a primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 89 and a reverse primer of SEQ ID NO: 91 capable of sequentially detecting the two types of mutations, and a primer set including a forward primer of SEQ ID NO: 90 and a reverse primer of SEQ ID NO: 91. In this case, the forward primer may specifically bind to two types of T790M mutations of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 L858R 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 93의 정방향 프라이머 및 서열번호 94의 역방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 정방향 프라이머는 EGFR 유전자의 L858R 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the L858R mutation of the EGFR gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 93 and a reverse primer of SEQ ID NO: 94. In this case, the forward primer may specifically bind to the L858R mutation of the EGFR gene.
EGFR 유전자의 L861Q 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 96의 역방향 프라이머 및 서열번호 97의 정방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 역방향 프라이머는 EGFR 유전자의 L861Q 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene may include a reverse primer of SEQ ID NO: 96 and a forward primer of SEQ ID NO: 97. In this case, the reverse primer may specifically bind to the L861Q mutation of the EGFR gene.
KRAS 유전자의 G12C 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 99의 정방향 프라이머 및 서열번호 100의 역방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 정방향 프라이머는 KRAS 유전자의 G12C 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the G12C mutation of the KRAS gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 99 and a reverse primer of SEQ ID NO: 100. In this case, the forward primer may specifically bind to the G12C mutation of the KRAS gene.
BRAF 유전자의 V600E1 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 102의 정방향 프라이머 및 서열번호 103의 역방향 프라이머를 포함할 수 있다. 이때, 상기 정방향 프라이머는 BRAF 유전자의 V600E1 변이에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.A primer set for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene may include a forward primer of SEQ ID NO: 102 and a reverse primer of SEQ ID NO: 103. In this case, the forward primer may specifically bind to the V600E1 mutation of the BRAF gene.
EML4-ALK 유전자 변이 10종(Variant 1, 2, 3a, 3b, 4, 5a, 5b, 6, 7 및 8a)을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 105 내지 111의 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, EML4-ALK Variant 1을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 105의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있고, EML4-ALK Variant 2를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 106의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있고, EML4-ALK Variant 3a 및 3b를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 107의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있고, EML4-ALK Variant 5a 및 5b를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 108의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있고, EML4-ALK Variant 4 및 7을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 109의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있고, EML4-ALK Variant 8a를 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 110의 정방향 프라이머 및 서열번호 111의 역방향 프라이머를 포함할 수 있다. A primer set for detecting 10 EML4-ALK gene mutations (
ROS1 유전자 변이 12종(CD74 ex6-ROS1 ex34, SDC4 ex2-ROS1 ex34, EZR ex10-ROS1 ex34, TPM3 ex8-ROS1 ex35, LRIG3 ex16-ROS1 ex35, CCDC6 ex5-ROS1 ex35, CD74 ex6-ROS1 ex32, SLC34A2 ex4-ROS1 ex32, SLC34A2 ex13-ROS1 ex32, SDC4 ex2-ROS1 ex32, SDC4 ex4-ROS1 ex32 및 GOPC ex4-ROS1 ex36)을 검출하기 위한 프라이머 세트는 서열번호 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, ROS1 유전자 변이 12종을 검출하기 위한 프라이머는 상기 12종의 변이를 순서대로 검출할 수 있는 서열번호 124의 정방향 프라이머 및 서열번호 129의 역방향 프라이머, 서열번호 125의 정방향 프라이머 및 서열번호 129의 역방향 프라이머, 서열번호 126의 정방향 프라이머 및 서열번호 129의 역방향 프라이머, 서열번호 127의 정방향 프라이머 및 서열번호 129의 역방향 프라이머, 서열번호 128의 정방향 프라이머 및 서열번호 129의 역방향 프라이머, 서열번호 131의 정방향 프라이머 및 서열번호 132의 역방향 프라이머일 수 있다.A primer set for detecting 12 ROS1 gene mutations (CD74 ex6-ROS1 ex34, SDC4 ex2-ROS1 ex34, EZR ex10-ROS1 ex34, TPM3 ex8-ROS1 ex35, LRIG3 ex16-ROS1 ex35, CCDC6 ex5-ROS1 ex35, CD74 ex6-ROS1 ex32, SLC34A2 ex4-ROS1 ex32, SLC34A2 ex13-ROS1 ex32, SDC4 ex2-ROS1 ex32, SDC4 ex4-ROS1 ex32 and GOPC ex4-ROS1 ex36) may include primer sets of SEQ ID NOs: 124 to 129, 131 and 132. More specifically, the primers for detecting 12 types of ROS1 gene mutations may be a forward primer of SEQ ID NO: 124 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 125 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 126 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 127 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 128 and a reverse primer of SEQ ID NO: 129, a forward primer of SEQ ID NO: 131 and a reverse primer of SEQ ID NO: 132, which can sequentially detect the 12 types of mutations.
본 발명의 제1 측면과 관련하여, 전술한 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71 및 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함하는, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 조성물이 제공된다.In relation to the first aspect of the present invention, a composition for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes is provided, comprising primer sets of the above-mentioned SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71 and 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
본 발명에 있어서, 상기 조성물은 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프로브를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the composition may additionally contain at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
본 발명에서 용어, "프로브(probe, 탐침)"는 특정물질, 부위, 상태 등을 특이적으로 검출하는 물질를 의미하며, 본 발명에서는 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자에 상보적으로 결합할 수 있는 DNA, RNA, PNA(Peptide Nucleic Acid), LNA(Locked Nucleic Acid) 또는 이들의 혼합일 수 있다. 본 발명의 프로브는 포스포르아미다이트고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성될 수 있다. 또한, 공지된 방법으로 메틸화, 캡화 등으로 변형시킬 수 있다. 또한, 상기 프로브는 5개 내지 1000 bp의 길이일 수 있고, 돌연변이의 규모 및 위치에 따라서 달라질 수 있으며, 그 길이를 제한하지 않는다.In the present invention, the term "probe" means a substance that specifically detects a specific substance, site, condition, etc., and in the present invention, it may be DNA, RNA, PNA (Peptide Nucleic Acid), LNA (Locked Nucleic Acid), or a mixture thereof that can complementarily bind to EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 genes. The probe of the present invention can be chemically synthesized using a phosphoramidite solid support method or other well-known methods. In addition, it can be modified by methylation, capping, etc. using a known method. In addition, the probe can have a length of 5 to 1000 bp, and can vary depending on the scale and location of the mutation, and is not limited in its length.
본 발명에 있어서, 상기 프로브는 각각 5'-말단에 형광물질(fluorophore)이 표지될 수 있고, 3'-말단에 소광물질이 표지될 수 있다. 상기 형광물질은 FAM, Quasar 670 또는 CY5일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 소광물질은 BHQ-1 또는 BHQ-2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, each of the probes may be labeled with a fluorescent substance at the 5'-end and a quencher at the 3'-end. The fluorescent substance may be FAM, Quasar 670 or CY5, but is not limited thereto. The quencher may be BHQ-1 or BHQ-2, but is not limited thereto.
본 발명에 있어서, 상기 조성물은 서열번호 72의 블로킹 프라이머(blocking primer)를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 서열번호 72의 블로킹 프라이머는 EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브와 함께 사용될 수 있다.In the present invention, the composition may additionally include a blocking primer of SEQ ID NO: 72. At this time, the blocking primer of SEQ ID NO: 72 may be used together with a primer set and probe for detecting 29 types of Ex19Del mutations of the EGFR gene.
상기 "블로킹 프라이머(blocking primer)"는 시료 내의 유전자에서 야생형 유전자의 염기서열 중에 돌연변이 부위에 해당하는 야생형 유전자의 염기서열과 상보적인 염기서열의 뉴클레오티드를 포함한다. 따라서, 야생형 유전자에 결합하여 일반 프라이머의 결합을 방해함으로써 야생형 유전자가 증폭되는 것을 억제한다. 그러나, 돌연변이를 갖는 유전자에는 일반 프라이머가 특이적으로 결합하여 유전자를 증폭함으로써 돌연변이 유전자의 검출 민감도 및 특이성을 높이는 역할을 할 수 있다.The above "blocking primer" includes nucleotides of a base sequence complementary to the base sequence of the wild-type gene corresponding to the mutation site among the base sequences of the wild-type gene in the gene in the sample. Therefore, it binds to the wild-type gene and prevents the binding of the general primer, thereby inhibiting the amplification of the wild-type gene. However, the general primer can specifically bind to the gene having the mutation and amplify the gene, thereby playing a role in increasing the detection sensitivity and specificity of the mutant gene.
또한, 상기 블로킹 프라이머의 일 말단은 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머의 돌연변이 부위에 인접하는 말단 부위와 동일한 염기서열을 가지는 뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머가 정방향 프라이머이면 상기 일 말단은 5' 말단이고 역방향 프라이머이면 상기 일 말단은 3' 말단이다. 상기 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머의 돌연변이 부위에 인접하는 말단 부위와 동일한 염기서열을 가지는 뉴클레오티드는 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머와 중복되는 부위의 뉴클레오티드를 말하며, 돌연변이를 갖는 유전자는 상기 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머의 결합으로 이 프라이머의 돌연변이 부위에 인접하는 말단 부위에 연속하여 뉴클레오티드가 증폭되나, 야생형 유전자에는 상기 돌연변이에 인접하는 프라이머의 말단 부위 대신에 경쟁적으로 블로킹 프라이머의 일 말단이 결합되어 있어 야생형 유전자는 증폭되지 않을 수 있다.In addition, one end of the blocking primer may include a nucleotide having the same base sequence as a terminal portion adjacent to the mutation site of a primer adjacent to the mutation site. If the primer adjacent to the mutation site is a forward primer, the one end is the 5' end, and if the primer adjacent to the mutation site is a reverse primer, the one end is the 3' end. The nucleotide having the same base sequence as a terminal portion adjacent to the mutation site of the primer adjacent to the mutation site refers to a nucleotide in a portion overlapping with the primer adjacent to the mutation site, and in the case of a gene having a mutation, nucleotides are continuously amplified at the terminal portion adjacent to the mutation site of this primer by binding of the primer adjacent to the mutation site, but in the case of a wild-type gene, one end of the blocking primer is competitively bound instead of the terminal portion of the primer adjacent to the mutation, so the wild-type gene may not be amplified.
또한, 상기 블로킹 프라이머의 말단은 변형되어 PCR에 의한 증폭이 차단될 수 있다. 돌연변이 부위에 인접하는 프라이머가 정방향 프라이머이면 상기 타 말단은 3' 말단이고 역방향 프라이머이면 상기 타 말단은 5' 말단이다. 상기 말단 변형은 블로킹 프라이머의 말단에 C3-18 스페이서[3-18개의 탄소가 연속적으로 연결된 구조물; 예컨대, C3-스페이서(C3-spacer; 3 개의 탄소가 연속으로 연결된 구조물), C6 스페이서(C6-spacer; 6 개의 탄 소가 연속으로 연결된 구조물), C12 스페이서(C12-spacer; 12 개의 탄소가 연속으로 연결된 구조물), C18 스페 이서(C18-spacer; 18 개의 탄소가 연속으로 연결된 구조물)], 바이오틴(Biotin), 디-데옥시뉴클레오타이드트 리포스페이트(di-deoxynucleotide triphosphate, ddNTP), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 아민(amine) 또는 인산염(phosphate) 등을 1종 이상 부착하여 수행하는 것일 수 있다.In addition, the terminal of the blocking primer may be modified to block amplification by PCR. If the primer adjacent to the mutation site is a forward primer, the other terminal is the 3' terminal, and if it is a reverse primer, the other terminal is the 5' terminal. The terminal modification is a C3-18 spacer [a structure in which 3-18 carbons are connected in sequence; For example, it may be performed by attaching one or more of a C3-spacer (a structure in which three carbons are connected in series), a C6-spacer (a structure in which six carbons are connected in series), a C12-spacer (a structure in which twelve carbons are connected in series), a C18-spacer (a structure in which eighteen carbons are connected in series), biotin, di-deoxynucleotide triphosphate (ddNTP), ethylene glycol, an amine, or a phosphate.
본 발명의 제1 측면과 관련하여, 다음을 포함하는, RNA를 이용한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트가 제공된다:In relation to the first aspect of the present invention, a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations using RNA is provided, comprising:
전술한 서열번호 1의 내지 서열번호 34의 프라이머 세트를 포함하는, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트, 및A primer set for synthesizing and amplifying cDNAs each containing EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, comprising primer sets of the above-mentioned
전술한 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함하는, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이에 각각 특이적으로 결합하는 프라이머 세트.A primer set specifically binding to mutations in the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes, each comprising a primer set of the above-mentioned sequence numbers 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132.
본 발명에 있어서, 상기 키트는 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프로브를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the kit may additionally include at least one probe selected from the group consisting of sequence numbers 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
본 발명에 있어서, 상기 키트는 서열번호 72의 블로킹 프라이머를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the kit may additionally include a blocking primer of sequence number 72.
본 발명의 제1 측면과 관련하여, EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트의 제조를 위한 (i) 전술한 서열번호 1의 내지 서열번호 34의 프라이머 세트 및/또는 (ii) 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71 및 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트를 포함하는 조성물의 용도가 제공된다.In connection with the first aspect of the present invention, the use of a composition comprising (i) a primer set of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 34 and/or (ii) a primer set of SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71 and 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132 for the manufacture of a kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations is provided.
본 발명에 따른 키트의 제조를 위한 상기 조성물의 용도에 있어서, 상기 조성물은 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프로브를 추가로 포함할 수 있다.In the use of the composition for the manufacture of a kit according to the present invention, the composition may additionally comprise at least one probe selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133.
본 발명에 따른 키트의 제조를 위한 상기 조성물의 용도에 있어서, 상기 조성물은 서열번호 72의 블로킹 프라이머를 추가로 포함할 수 있다.In the use of the composition for the manufacture of a kit according to the present invention, the composition may additionally comprise a blocking primer of SEQ ID NO: 72.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 G719X 변이 3종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 Master Mix(MMX)로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 G719S 변이를 검출하기 위한 서열번호 37 및 40의 프라이머 세트 및 서열번호 41의 프로브, EGFR 유전자의 G719C 변이를 검출하기 위한 서열번호 38 및 40의 프라이머 세트 및 서열번호 41의 프로브, EGFR 유전자의 G719A 변이를 검출하기 위한 서열번호 39 및 40의 프라이머 세트 및 서열번호 41의 프로브가 MMX1으로 제공된다.In the present invention, the primer sets and probes for detecting the three G719X mutations of the EGFR gene can be provided as one Master Mix (MMX). In a specific embodiment of the present invention, the primer sets of SEQ ID NOs: 37 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719S mutation of the EGFR gene, the primer sets of SEQ ID NOs: 38 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719C mutation of the EGFR gene, and the primer sets of SEQ ID NOs: 39 and 40 and the probe of SEQ ID NO: 41 for detecting the G719A mutation of the EGFR gene are provided as MMX1.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 Ex19Del 변이 29종을 검출하기 위한 서열번호 43 내지 71 및 73의 프라이머 세트, 서열번호 72의 블로킹 프라이머 및 서열번호 74의 프로브가 MMX2로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting 29 kinds of Ex19Del mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 43 to 71 and 73, the blocking primer of SEQ ID NO: 72, and the probe of SEQ ID NO: 74 for detecting 29 kinds of Ex19Del mutations of the EGFR gene are provided as MMX2.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 S768I 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 S768I 변이를 검출하기 위한 서열번호 75 및 76의 프라이머 세트 및 서열번호 77의 프로브가 MMX3로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting the S768I mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 75 and 76 and the probe of SEQ ID NO: 77 for detecting the S768I mutation are provided as MMX3.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 Ex20Ins 변이 5종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 Ex20Ins 변이 5종을 검출하기 위한 서열번호 78 내지 83의 프라이머 세트 및 서열번호 84의 프로브가 MMX4로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 78 to 83 and the probe of SEQ ID NO: 84 for detecting five Ex20Ins mutations of the EGFR gene are provided as MMX4.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 T790M 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트와 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 T790M 변이를 검출하기 위한 서열번호 85 및 86의 프라이머 세트 및 서열번호 87 및 88의 프로브가 MMX5로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting the T790M mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 85 and 86 and the probes of SEQ ID NOs: 87 and 88 for detecting the T790M mutation of the EGFR gene are provided as MMX5.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 C797S 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 C797S 변이를 검출하기 위한 서열번호 89 내지 91의 프라이머 세트 및 서열번호 92의 프로브가 MMX6로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting the C797S mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 89 to 91 and the probe of SEQ ID NO: 92 for detecting the C797S mutation of the EGFR gene are provided as MMX6.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 L858R 변이 2종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 L858R 변이 2종을 검출하기 위한 서열번호 93 및 94의 프라이머 세트 및 서열번호 95의 프로브가 MMX7으로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting two types of L858R mutations of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 93 and 94 and the probe of SEQ ID NO: 95 for detecting two types of L858R mutations of the EGFR gene are provided as MMX7.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR 유전자의 L861Q 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EGFR 유전자의 L861Q 변이를 검출하기 위한 서열번호 96 및 97의 프라이머 세트 및 서열번호 98의 프로브가 MMX8으로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 96 and 97 and the probe of SEQ ID NO: 98 for detecting the L861Q mutation of the EGFR gene are provided as MMX8.
본 발명에 있어서, 상기 KRAS 유전자의 G12C 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브와 상기 BRAF 유전자의 V600E1 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 KRAS 유전자의 G12C 변이를 검출하기 위한 서열번호 99 및 100의 프라이머 세트 및 서열번호 101의 프로브와 BRAF 유전자의 V600E1 변이를 검출하기 위한 서열번호 102 및 103의 프라이머 세트 및 서열번호 104의 프로브가 MMX9으로 제공된다.In the present invention, the primer set and probe for detecting the G12C mutation of the KRAS gene and the primer set and probe for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, the primer set of SEQ ID NOs: 99 and 100 and the probe of SEQ ID NO: 101 for detecting the G12C mutation of the KRAS gene and the primer set of SEQ ID NOs: 102 and 103 and the probe of SEQ ID NO: 104 for detecting the V600E1 mutation of the BRAF gene are provided as MMX9.
본 발명에 있어서, EML4-ALK 유전자 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 EML4-ALK Variant 1, 2, 3a, 3b, 4, 5a, 5b, 6, 7 및 8a를 검출하기 위한 서열번호 105 내지 111의 프라이머 세트 및 서열번호 112 및 113의 프로브가 MMX10으로 제공된다.In the present invention, a primer set and a probe for detecting EML4-ALK gene mutations can be provided as one MMX. In a specific embodiment of the present invention, a primer set of SEQ ID NOs: 105 to 111 and probes of SEQ ID NOs: 112 and 113 for detecting EML4-
본 발명에 있어서, ROS1 유전자 변이 12종을 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브는 하나 이상의 MMX로 제공될 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 CD74 ex6-ROS1 ex34를 검출하기 위한 서열번호 114 및 서열번호 117의 프라이머 세트 및 서열번호 118의 프로브, SDC4 ex2-ROS1 ex34를 검출하기 위한 서열번호 115 및 서열번호 117의 프라이머 세트 및 서열번호 118의 프로브, EZR ex10-ROS1 ex34를 검출하기 위한 서열번호 116 및 서열번호 117의 프라이머 세트 및 서열번호 118의 프로브, TPM3 ex8-ROS1 ex35를 검출하기 위한 서열번호 119 및 서열번호 122의 프라이머 세트 및 서열번호 123의 프로브, LRIG3 ex16-ROS1 ex35를 검출하기 위한 서열번호 120 및 서열번호 122의 프라이머 및 서열번호 123의 프로브, 및 CDC6 ex5-ROS1 ex35를 검출하기 위한 서열번호 121 및 서열번호 122의 프라이머 세트 및 서열번호 123의 프로브가 MMX11으로 제공된다. 본 발명의 구체적인 다른 일 실시예에서는 CD74 ex6-ROS1 ex32를 검출하기 위한 서열번호 124 및 서열번호 129의 프라이머 세트 및 서열번호 130의 프로브, SLC34A2 ex4-ROS1 ex32를 검출하기 위한 서열번호 125 및 서열번호 129의 프라이머 세트 및 서열번호 130의 프로브, SLC34A2 ex13-ROS1 ex32를 검출하기 위한 서열번호 126 및 서열번호 129의 프라이머 세트 및 서열번호 130의 프로브, SDC4 ex2-ROS1 ex32를 검출하기 위한 서열번호 127 및 서열번호 129의 프라이머 세트 및 서열번호 130의 프로브 및 SDC4 ex4-ROS1 ex32를 검출하기 위한 서열번호 128 및 서열번호 129의 프라이머 세트 및 서열번호 130의 프로브, 및 GOPC ex4-ROS1 ex36을 검출하기 위한 서열번호 131 및 서열번호 132의 역방향 프라이머 및 서열번호 133의 프로브가 MMX12로 제공된다.In the present invention, primer sets and probes for detecting 12 types of ROS1 gene mutations can be provided as one or more MMXs. In a specific embodiment of the present invention, a primer set of SEQ ID NO: 114 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting CD74 ex6-ROS1 ex34, a primer set of SEQ ID NO: 115 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting SDC4 ex2-ROS1 ex34, a primer set of SEQ ID NO: 116 and SEQ ID NO: 117 and a probe of SEQ ID NO: 118 for detecting EZR ex10-ROS1 ex34, a primer set of SEQ ID NO: 119 and SEQ ID NO: 122 and a probe of SEQ ID NO: 123 for detecting TPM3 ex8-ROS1 ex35, a primer set of SEQ ID NO: 120 and SEQ ID NO: 122 and a probe of SEQ ID NO: 123 for detecting LRIG3 ex16-ROS1 ex35, and a primer set of SEQ ID NO: 121 and SEQ ID NO: 122 and a probe of SEQ ID NO: 123 for detecting CDC6 ex5-ROS1 ex35. A primer set of sequence number 122 and a probe of sequence number 123 are provided as MMX11. In another specific embodiment of the present invention, a primer set of SEQ ID NO: 124 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting CD74 ex6-ROS1 ex32, a primer set of SEQ ID NO: 125 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SLC34A2 ex4-ROS1 ex32, a primer set of SEQ ID NO: 126 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SLC34A2 ex13-ROS1 ex32, a primer set of SEQ ID NO: 127 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SDC4 ex2-ROS1 ex32, a primer set of SEQ ID NO: 128 and SEQ ID NO: 129 and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting SDC4 ex4-ROS1 ex32, and a probe of SEQ ID NO: 130 for detecting GOPC ex4-ROS1 ex36. The reverse primers of SEQ ID NO: 131 and 132 and the probe of SEQ ID NO: 133 are provided as MMX12.
본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 상기 MMX1 내지 MMX12는 RT-qPCR을 통한 96웰 플레이트 구성에서 검출하고자 하는 타겟별로 구성된 MMX에 따라 배치될 수 있다. 이때, 각 타겟에 대한 한계(Threshold) 설정을 목적으로 양성 대조군(Posotive control, PC)과 오염(Contamination) 여부를 확인하기 위한 NTC, 사용된 총 RNA 양을 확인하기 위한 내부 대조군(Internal control, IC)를 96웰 플레이트에 배치할 수 있다. 예를 들어, 상기 MMX1 내지 MMX9, PC 및 NTC는 도 2와 같이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to a specific embodiment of the present invention, the MMX1 to MMX12 may be arranged according to the MMX configured for each target to be detected in a 96-well plate configuration through RT-qPCR. At this time, a positive control (PC) for setting a threshold for each target, an NTC for checking for contamination, and an internal control (IC) for checking the total amount of RNA used may be arranged in the 96-well plate. For example, the MMX1 to MMX9, the PC, and the NTC may be arranged as shown in FIG. 2, but are not limited thereto.
본 발명의 키트는 연구용(Research Use Only, RUO) 또는 생체 외 진단용 (In-Vitro Diagnostic, IVD)으로 사용될 수 있다.The kit of the present invention can be used for research use only (RUO) or in-vitro diagnostic (IVD).
본 발명의 키트는 PCR 키트일 수 있으며, 전술한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트, 및 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브 이외에도 시료에서 RNA를 분리하는 시약, 분리된 RNA로부터 cDNA를 합성하는 시약, 혼성화 시약 및 DNA의 증폭반응에 필요한 시약 등을 추가로 포함할 수 있다.The kit of the present invention may be a PCR kit, and in addition to a primer set for synthesizing and amplifying cDNA including each of the aforementioned EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, and a primer set and probe for detecting each of the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations, the kit may further include a reagent for isolating RNA from a sample, a reagent for synthesizing cDNA from the isolated RNA, a hybridization reagent, and reagents necessary for an amplification reaction of DNA.
상기 증폭반응에 필요한 시약은 예를 들어, 적당량의 DNA 중합효소(예를 들어, 써무스 아쿠아티쿠스(Thermusaquatiucs, Taq), 써무스 써모필러스(Thermus thermophilus, Tth), 써머스 필리포미스(Thermus filiformis), 써미스 플라부스(Thermis flavus), 써모코커스 리토랄리스(Thermococcus litoralis) 또는 피로코커스 푸리오서스(Phyrococcus furiosis, Pfu)로부터 얻은 열 안정성 DNA 중합효소), DNA 중합효소 조인자(Mg2+), 완충용액, dNTPs(dATP, dCTP, dGTP 및 dTTP) 및 물(dH2O)을 들 수 있다. 또한, 상기 완충용액은 이에 제한되지는 않으나 적당량의 트리톤 X-100(Triton X-100), 디메틸설폭사이드(dimethylsufoxide, DMSO), Tween20, nonidet P40, PEG 6000, 포름아마이드 및 소혈청 알부민(BSA) 등이 있다.Reagents required for the above amplification reaction include, for example, an appropriate amount of DNA polymerase (e.g., thermostable DNA polymerase obtained from Thermosquatiucs (Taq), Thermophilus (Tth), Thermosylphilus (Tth), Thermosylphilus filiformis, Thermosyl flavus, Thermococcus litoralis or Phyrococcus furiosis (Pfu)), a DNA polymerase cofactor (Mg 2+ ), a buffer solution, dNTPs (dATP, dCTP, dGTP and dTTP) and water (dH 2 O). In addition, the buffer solution includes, but is not limited to, an appropriate amount of Triton X-100, dimethylsufoxide (DMSO),
본 발명의 키트는 상기 시약 성분을 포함하는 다수의 별도 패키징 또는 컴파트먼트로 제작될 수 있다.The kit of the present invention may be manufactured with a plurality of separate packages or compartments containing the reagent components.
본 발명의 키트는 유전자를 증폭하기 위한 다양한 방법에 적용될 수 있다.The kit of the present invention can be applied to various methods for amplifying genes.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PCR 키트는 일반 PCR(1 세대 PCR), 실시간 PCR(2 세대 PCR), 디지털 PCR(3세대 PCR) 또는 매스 어레이(MassARRAY)에 적용하여 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the PCR kit can be applied to general PCR (1st generation PCR), real-time PCR (2nd generation PCR), digital PCR (3rd generation PCR), or mass array (MassARRAY).
본 발명의 PCR 키트에 있어서, 상기 디지털 PCR은 캐스트 PCR(Competitive allele-specific TaqMan PCR) 또는 드랍렛 디지털 PCR(Droplet digital PCR; ddPCR)일 수 있고, 보다 구체적으로 대립유전자 특이적 캐스트 PCR 또는 대립유전자 특이적 드랍렛 디지털 PCR일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the PCR kit of the present invention, the digital PCR may be a cast PCR (Competitive allele-specific TaqMan PCR) or a droplet digital PCR (Droplet digital PCR; ddPCR), and more specifically, may be an allele-specific cast PCR or an allele-specific droplet digital PCR, but is not limited thereto.
상기 "캐스트 PCR"은 다량의 정상적인 야생형 gDNA를 함유하는 샘플에서 희귀 돌연변이를 검출하고 수량화하는 방법으로, 야생형 대립유전자로부터의 비-특이적 증폭을 억제하기 위해 대립유전자-특이적 TaqMan® qPCR을 대립유전자-특이적 MGB 차단제와 조합하여 전통적인 대립유전자-특이적 PCR보다 우수한 특이성을 생성할 수 있다.The above “cast PCR” is a method for detecting and quantifying rare mutations in samples containing large amounts of normal wild-type gDNA, which can produce superior specificity over traditional allele-specific PCR by combining allele-specific TaqMan ® qPCR with an allele-specific MGB blocker to suppress non-specific amplification from the wild-type allele.
상기 "드랍렛 디지털 PCR"은 20 ㎕의 PCR 반응을 2 만개의 드랍렛으로 쪼개어 증폭시킨 후, 타겟 DNA를 계수하는 시스템으로, 드랍렛에서의 타겟 DNA의 증폭 여부에 따라 양성 드랍렛 (1)과 음성 드랍렛 (0)으로 디지털 신호처럼 받아들여 계수하고, 프아송 분포를 통해 타겟 DNA의 카피수를 계산해 최종적으로 샘플 ㎕ 당 카피수로 결과값을 확인할 수 있고, 희귀 돌연변이 검출, 극소량의 유전자 증폭, 돌연변이 유형을 동시에 확인하고자 하는 경우 등에 사용될 수 있다.The above "droplet digital PCR" is a system that divides a 20 ㎕ PCR reaction into 20,000 droplets, amplifies them, and then counts the target DNA. Depending on whether the target DNA is amplified in the droplet, it receives and counts it as a digital signal as a positive droplet (1) and a negative droplet (0), calculates the number of copies of the target DNA through the Poisson distribution, and finally confirms the result as the number of copies per ㎕ of sample. It can be used in cases such as detecting rare mutations, amplifying very small amounts of genes, and simultaneous confirmation of mutation types.
상기 "매스 어레이"는 MALDI-TOF 질량 분석법(MALDI-TOF mass spectrometer)을 이용하여 유전형질분석(genotyping) 등 다양한 유전체 연구에 적용가능한 멀티플렉싱 분석방법으로, 적은 비용으로 다수의 샘플과 타겟을 빠르게 분석하고자 하는 경우 또는 특정 타겟에 대해서만 맞춤형(customized) 분석을 하고자 하는 경우 등에 사용될 수 있다.The above "mass array" is a multiplexing analysis method that can be applied to various genetic studies, such as genotyping, using a MALDI-TOF mass spectrometer. It can be used in cases where a large number of samples and targets need to be analyzed quickly at a low cost, or where customized analysis is desired only for specific targets.
본 발명의 키트는 AS-PCR(Allele-specific PCR) 및 실시간 PCR 기술을 채용할 수 있으며, cDNA(앰플리콘)을 포함하는 시료에서 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 검출하기 위한 특정 프라이머와 형광 프로브를 포함할 수 있다. 핵산 증폭 동안, 타겟 변이 DNA는 프라이머의 3' 말단에서 염기와 매치되고, 선택적이고 효율적으로 증폭된 다음 돌연변이 앰플리콘은 FAM으로 표지된 형광 프로브에 의해 검출될 수 있다. 야생형 DNA는 특정 프라이머와 매치될 수 없으며, 증폭이 발생하지 않는다.The kit of the present invention can employ AS-PCR (Allele-specific PCR) and real-time PCR technology, and can include specific primers and fluorescent probes for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations in a sample containing cDNA (amplicon). During nucleic acid amplification, the target mutant DNA matches the base at the 3' end of the primer, and is selectively and efficiently amplified, and then the mutant amplicon can be detected by a fluorescent probe labeled with FAM. Wild-type DNA cannot match the specific primer, and no amplification occurs.
본 발명의 제1 측면과 관련하여, 전술한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출용 키트를 이용한, RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법이 제공된다.In relation to the first aspect of the present invention, a method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA using the kit for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations described above is provided.
구체적으로, 상기 방법은 다음의 (a) 내지 (d) 단계를 포함할 수 있다:Specifically, the method may include the following steps (a) to (d):
(a) 분리된 생물학적 시료로부터 RNA를 추출하는 단계;(a) a step of extracting RNA from a separated biological sample;
(b) 서열번호 1 내지 34의 프라이머 세트 및 역전사 효소를 처리하여 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 각각 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하는 단계;(b) a step of synthesizing and amplifying cDNAs each including EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations by treating the primer sets of
(c) 서열번호 서열번호 37 내지 40, 43 내지 71, 73, 75, 76, 78 내지 83, 85, 86, 89 내지 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 내지 111, 114 내지 117, 119 내지 122, 124 내지 129, 131 및 132의 프라이머 세트 및 서열번호 서열번호 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 및 133의 프로브를 처리하여 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및(c) performing a polymerase chain reaction by treating a primer set of sequence numbers SEQ ID NOs: 37 to 40, 43 to 71, 73, 75, 76, 78 to 83, 85, 86, 89 to 91, 93, 94, 96, 97, 99, 100, 102, 103, 105 to 111, 114 to 117, 119 to 122, 124 to 129, 131 and 132 and a probe of sequence numbers SEQ ID NOs: 41, 42, 74, 77, 84, 87, 88, 92, 95, 98, 101, 104, 112, 113, 118, 123, 130 and 133. Steps to be performed; and
(d) 상기 중합효소연쇄반응에 의한 증폭 결과를 형광으로 확인하여 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 검출하는 단계.(d) A step of detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations by confirming the amplification results by the polymerase chain reaction using fluorescence.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 생물학적 시료는 검출하고자 하는 유전자 변이 부위를 포함하는 유전자 시료를 말한다. 예를 들어, DNA, cDNA 또는 RNA, 바람직하게는 mRNA를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 핵 및/또는 미토콘드리아를 포함하여 유전자 분석이 가능한 모든 생물-유래 시료로서, 세포, 조직, 기관, 체액 등, 또는 이들로부터 추출된 내인성 유전자 또는 외인성(exogenous) 유전자일 수 있다. 상기 세포, 조직, 기관, 체액 등은 포유류 (예컨대, 인간, 영장류, 설치류 등)의 환자로부터 채취된 것일 수 있으며, 상기 세포는 바이러스 또는 박테리아 등의 단세포 동물의 세포를 포함할 수 있다. 특히, 폐암의 경우, 상기 시료는 폐암 환자의 세포로부터 추출된 것일 수 있고, 폐암 치료 후 잔존 종양 검사를 위한 경우, 상기 유전자 시료는 종양 치료를 받은 환자의 암세포로부터 추출된 것일 수 있다.In the present invention, the biological sample of step (a) refers to a genetic sample including a genetic mutation site to be detected. For example, it may include DNA, cDNA or RNA, preferably mRNA. Specifically, it may include any biologically derived sample capable of genetic analysis, including nuclei and/or mitochondria, and may be cells, tissues, organs, body fluids, etc., or endogenous genes or exogenous genes extracted therefrom. The cells, tissues, organs, body fluids, etc. may be collected from a patient of a mammal (e.g., a human, a primate, a rodent, etc.), and the cells may include cells of unicellular animals such as viruses or bacteria. In particular, in the case of lung cancer, the sample may be extracted from cells of a lung cancer patient, and in the case of a residual tumor test after lung cancer treatment, the genetic sample may be extracted from cancer cells of a patient who has received tumor treatment.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계에서 합성된 cDNA는 약 100 내지 600bp 크기일 수 있다. 합성된 cDNA는 사전 증폭을 통해 약 219배 증폭될 수 있으며, c) 단계를 수행하기 전에 희석될 수 있다.In the present invention, the cDNA synthesized in step (b) may have a size of about 100 to 600 bp. The synthesized cDNA may be amplified about 2-19 times through pre-amplification, and may be diluted before performing step c).
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계에서 서열번호 72의 블로킹 프라이머가 추가로 처리될 수 있다. In the present invention, a blocking primer having sequence number 72 may be additionally processed in step (c).
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계는 대립유전자 특이적 (allele-specific) PCR 또는 실시간 (real-time) PCR에 의해 수행될 수 있다.In the present invention, the step (c) can be performed by allele-specific PCR or real-time PCR.
본 발명의 EGFR 유전자 돌연변이 검출방법은 (d) 상기 PCR에 의한 증폭 결과를 Ct(cycle threshold) 값을 측정하여 확인하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The EGFR gene mutation detection method of the present invention may additionally include a step of (d) confirming the amplification result by PCR by measuring the Ct (cycle threshold) value.
Ct(cycle threshold) 값은 반응에서 발생된 형광이 역치(threshold)를 넘어서는 사이클 수를 의미하며, 이는 초기 카피 수의 대수에 반비례한다. 그러므로, 특정 웰에 할당된 Ct 값은 반응에서 앰플리콘의 충분한 수가 축적된 사이클의 수를 반영한다. Ct 값은 ΔRn의 증가가 처음으로 검출된 사이클이다. Rn은 각 시점에서 PCR 동안 발생된 형광 시그널의 크기를 의미하며, ΔRn은 레퍼런스 염료의 형광 방출 강도로 나뉘어진 리포터 염료의 형광방출 강도(표준화된 리포터 시그널)를 의미한다. Ct 값은 LightCycler에서는 Cp(crossing point)로도 명명된다. Ct 값은 시스템이 로그-선형 단계(log-linear phase)에서 PCR 생산물의 지수성장과 관련된 형광 시그널의 증가를 검출하기 시작하는 시점을 나타낸다. 이 시기는 반응에 대한 가장 유용한 정보를 제공한다. 로그-선형 단계의 기울기는 증폭 효율(amplification efficiency, Eff)을 나타낸다 (http:/www.appliedbiosystems.co.kr/).The Ct (cycle threshold) value is the cycle number at which the fluorescence generated in the reaction exceeds the threshold, and is inversely proportional to the logarithm of the initial copy number. Therefore, the Ct value assigned to a particular well reflects the number of cycles at which a sufficient number of amplicons have accumulated in the reaction. The Ct value is the cycle at which an increase in ΔRn is first detected. Rn is the magnitude of the fluorescence signal generated during PCR at each time point, and ΔRn is the fluorescence emission intensity of the reporter dye divided by the fluorescence emission intensity of the reference dye (normalized reporter signal). The Ct value is also referred to as Cp (crossing point) in LightCycler. The Ct value represents the point at which the system begins to detect an increase in the fluorescence signal associated with the exponential growth of the PCR product in the log-linear phase. This point provides the most useful information about the reaction. The slope of the log-linear step represents the amplification efficiency (Eff) (http:/www.appliedbiosystems.co.kr/).
한편, TaqMan 프로브는 전형적으로 5'-말단에 형광물질(fluorophore) 및 3'-말단에 소광물질(quencher; 예컨대, TAMRA 또는 비-형광 소광물질(NFQ))을 포함하는 프라이머(예컨대, 20-30 뉴클레오타이드) 보다 더 긴 올리고뉴클레오타이드이다. 여기된 형광물질은 형광을 내기 보다는 근처의 소광물질에 에너지를 전달한다(FRET = Frster or fluorescence resonance energy transfer; Chen, X., et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94(20): 10756-61(1997)). 그러므로, 프로브가 정상인 경우, 어떠한 형광도 발생되지 않는다. TaqMan 프로브는 PCR 생산물의 내부 부위에 어닐링할 수 있도록 고안된다.Meanwhile, TaqMan probes are typically longer oligonucleotides (e.g., 20-30 nucleotides) than the primers that contain a fluorophore at the 5'-end and a quencher (e.g., TAMRA or non-fluorescent quencher (NFQ)) at the 3'-end. The excited fluorophore transfers energy to a nearby quencher rather than fluorescing (FRET = Frster or fluorescence resonance energy transfer; Chen, X., et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94(20): 10756-61(1997)). Therefore, when the probe is normal, no fluorescence is emitted. TaqMan probes are designed to anneal to internal sites of PCR products.
TaqMan 프로브는 어닐링 단계에서 주형 DNA에 특이적으로 혼성화하지만, 프로브 상에 소광물질에 의해 형광 발색이 억제된다. 연장 반응 시에 Taq DNA 폴리머라제가 갖는 5' 내지 3' 뉴클레아제 활성에 의해 주형에 혼성화한 TaqMan 프로브가 분해되어 형광 색소가 프로브로부터 유리되면서 소광물질에 의한 억제가 해제되어 형광은 나타낸다. 이 때, TaqMan 프로브의 5'-말단은 상기 연장 프라이머의 3'-말단의 다운스트림에 위치하여야 한다. 즉, 연장 프라이머의 3'-말단이 주형-의존성 핵산 중합효소에 의해 연장되는 경우, 이 중합효소의 5' 내지 3' 뉴클레아제 활성에 의해 TaqMan 프로브의 5'-말단이 절단되어 리포터 분자의 형광 시그널이 발생하게 된다.TaqMan probe specifically hybridizes to template DNA in the annealing step, but fluorescence is inhibited by a quencher on the probe. During the extension reaction, the TaqMan probe hybridized to the template is degraded by the 5' to 3' nuclease activity of Taq DNA polymerase, releasing the fluorescent dye from the probe, thereby releasing the inhibition by the quencher and causing fluorescence. At this time, the 5'-terminus of the TaqMan probe must be located downstream of the 3'-terminus of the extension primer. That is, when the 3'-terminus of the extension primer is extended by template-dependent nucleic acid polymerase, the 5'-terminus of the TaqMan probe is cleaved by the 5' to 3' nuclease activity of the polymerase, thereby generating a fluorescence signal of the reporter molecule.
TaqMan 프로브에 결합되어 있는 상기 리포터 분자 및 소광물질 분자는 형광성 물질 및 비형광성 물질을 포함한다. 본 발명에 이용될 수 있는 형광성 리포터 분자 및 소광물질 분자는 당업계에 공지되어 있는 어떠한 것도 이용할 수 있으며, 그 예는 다음과 같다(괄호의 숫자는 나노미터 단위로 표시한 발광 최대 파장이다): Cy2TM (506), YOPRO TM-1 (509), YOYO TM-1 (509), Calcein (517), FITC (518), FluorX TM (519), AlexaTM (520), Rhodamine 110 (520), 5-FAM (522), Oregon Green TM 500 (522), Oregon GreenTM 488 (524), RiboGreenTM (525), Rhodamine GreenTM (527), Rhodamine 123 (529), Magnesium GreenTM (531), Calcium GreenTM (533), TO-PROTM-1 (533), TOTO1 (533), JOE (548), BODIPY530/550 (550), Dil (565), BODIPY TMR (568), BODIPY558/568 (568), BODIPY564/570 (570), Cy3TM (570), AlexaTM 546 (570), TRITC (572), Magnesium OrangeTM (575), Phycoerythrin R&B (575), Rhodamine Phalloidin (575), Calcium OrangeTM (576), Pyronin Y (580), Rhodamine B (580), TAMRA (582), Rhodamine RedTM (590), Cy3.5TM (596), ROX (608), Calcium CrimsonTM (615), AlexaTM 594 (615), Texas Red(615), Nile Red (628), YO-PROTM-3 (631), YOYOTM-3 (631), R-phycocyanin (642), CPhycocyanin(648), TO-PROTM-3 (660), TOTO3 (660), DiD DilC(5) (665), Cy5TM (670), Thiadicarbocyanine (671), Cy5.5 (694), HEX (556), TET (536), VIC (546), BHQ-1 (534), BHQ-2 (579), BHQ-3 (672), Biosearch Blue (447), CAL Fluor Gold 540 (544), CAL Fluor Orange 560 (559), CAL Fluor Red 590 (591), CAL Fluor Red 610 (610), CAL Fluor Red 635 (637), FAM (520), Fluorescein (520), Fluorescein-C3 (520), Pulsar 650 (566), Quasar 570 (667), Quasar 670 (705) 및 Quasar 705 (610). 괄호의 숫자는 나노미터 단위로 표시한 발광 최대 파장이다.The reporter molecule and quencher molecule coupled to the TaqMan probe include fluorescent substances and non-fluorescent substances. Any fluorescent reporter molecule and quencher molecule known in the art that can be used in the present invention can be used, and examples thereof are as follows (the numbers in parentheses are the maximum emission wavelengths in nanometers): Cy2 TM (506), YOPRO TM -1 (509), YOYO TM -1 (509), Calcein (517), FITC (518), FluorX TM (519), Alexa TM (520), Rhodamine 110 (520), 5-FAM (522), Oregon Green TM 500 (522), Oregon Green TM 488 (524), RiboGreen TM (525), Rhodamine Green TM (527), Rhodamine 123 (529), Magnesium Green TM (531), Calcium Green TM (533), TO-PRO TM -1 (533), TOTO1 (533), JOE (548), BODIPY530/550 (550), Dil (565), BODIPY TMR (568), BODIPY558/568 (568), BODIPY564/570 (570), Cy3 TM (570), Alexa TM 546 (570), TRITC (572), Magnesium Orange TM (575), Phycoerythrin R&B (575), Rhodamine Phalloidin (575), Calcium Orange TM (576), Pyronin Y (580), Rhodamine B (580), TAMRA (582), Rhodamine Red TM (590), Cy3.5 TM (596), ROX (608), Calcium Crimson TM (615), Alexa TM 594 (615), Texas Red (615), Nile Red (628), YO-PRO TM -3 (631), YOYO TM -3 (631), R-phycocyanin (642), CPhycocyanin (648), TO-PRO TM -3 (660), TOTO3 (660), DiD DilC (5) (665), Cy5 TM (670), Thiadicarbocyanine (671), Cy5.5 (694), HEX (556), TET (536), VIC (546), BHQ-1 (534), BHQ-2 (579), BHQ-3 (672), Biosearch Blue (447), CAL Fluor Gold 540 (544), CAL Fluor Orange 560 (559), CAL Fluor Red 590 (591), CAL Fluor Red 610 (610), CAL Fluor Red 635 (637), FAM (520), Fluorescein (520), Fluorescein-C3 (520), Pulsar 650 (566), Quasar 570 (667), Quasar 670 (705), and Quasar 705 (610). The numbers in parentheses are the maximum emission wavelengths in nanometers.
적합한 리포터-소광물질 쌍(pairs)은 많은 문헌에 개시되어 있다: Pesce et al., editors, FLUORESCENCE SPECTROSCOPY(Marcel Dekker, New York, 1971); White et al., FLUORESCENCE ANALYSIS: A PRACTICAL APPROACH (Marcel Dekker, New York, 1970); Berlman, HANDBOOK OF FLUORESCENCE SPECTRA OF AROMATIC MOLECULES, 2nd EDITION (Academic Press, New York, 1971); Griffiths, COLOUR AND CONSTITUTION OF ORGANIC MOLECULES(Academic Press, New York, 1976); Bishop, editor, INDICATORS(Pergamon Press, Oxford, 1972); Haugland, HANDBOOK OF FLUORESCENT PROBES AND RESEARCH CHEMICALS(Molecular Probes, Eugene, 1992); Pringsheim, FLUORESCENCE AND PHOSPHORESCENCE(Interscience Publishers, New York, 1949); Haugland, R. P., HANDBOOK OF FLUORESCENT PROBES AND RESEARCH CHEMICALS, Sixth Edition, Molecular Probes, Eugene, Oreg., 1996; U.S. Pat. Nos. 3,996,345 and 4,351,760.Suitable reporter-quencher pairs are described in many references: Pesce et al., editors, FLUORESCENCE SPECTROSCOPY (Marcel Dekker, New York, 1971); White et al., FLUORESCENCE ANALYSIS: A PRACTICAL APPROACH (Marcel Dekker, New York, 1970); Berlman, HANDBOOK OF FLUORESCENCE SPECTRA OF AROMATIC MOLECULES, 2 nd EDITION (Academic Press, New York, 1971); Griffiths, COLOUR AND CONSTITUTION OF ORGANIC MOLECULES (Academic Press, New York, 1976); Bishop, editor, INDICATORS (Pergamon Press, Oxford, 1972); Haugland, HANDBOOK OF FLUORESCENT PROBES AND RESEARCH CHEMICALS (Molecular Probes, Eugene, 1992); Pringsheim, FLUORESCENCE AND PHOSPHORESCENCE (Interscience Publishers, New York, 1949); Haugland, RP, HANDBOOK OF FLUORESCENT PROBES AND RESEARCH CHEMICALS, Sixth Edition, Molecular Probes, Eugene, Oreg., 1996; US Pat. Nos. 3,996,345 and 4,351,760.
또한, TaqMan 프로브에 결합되어 있는 상기 리포터 분자 및 소광물질 분자에 이용되는 비형광성 물질은 마이너 그루브 결합 모이어티(minor groove binding(MGB) moiety)를 포함할 수 있다. 본 명세서의 용어 "TaqMan MGB-컨쥬게이트 프로브(MGB-conjugate probe)"는 프로브의 3'-말단에 MGB와 컨쥬게이션된 TaqMan 프로브를 의미한다.Additionally, the non-fluorescent material used in the reporter molecule and quencher molecule coupled to the TaqMan probe may include a minor groove binding (MGB) moiety. The term "TaqMan MGB-conjugate probe" as used herein means a TaqMan probe conjugated with MGB at the 3'-end of the probe.
MGB는 높은 친화도로 DNA의 마이너 그루브에 결합하는 물질로서, 네트롭신(netropsin), 디스타마이신 (distamycin), 렉시트롭신 (lexitropsin), 미트라마이신 (mithramycin), 크로모마이신 (chromomycin) A3, 올리보마이신 (olivomycin), 안트라마이신 (anthramycin), 시비로마이신 (sibiromycin), 펜타미딘 (pentamidine), 스틸바미딘 (stilbamidine), 베레닐 (berenil), CC-1065, Hoechst 33258, DAPI (4-6-diamidino-2-phenylindole), CDPI의 다이머, 트리머, 테트라머 및 펜타머, MPC (N-methylpyrrole-4-carbox-2-amide) 및 이의 다이머, 트리머, 테트라머 및 펜타머를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.MGBs are substances that bind to the minor groove of DNA with high affinity, and include, but are not limited to, netropsin, distamycin, lexitropsin, mithramycin, chromomycin A3, olivomycin, anthramycin, sibiromycin, pentamidine, stilbamidine, berenil, CC-1065, Hoechst 33258, DAPI (4-6-diamidino-2-phenylindole), dimers, trimers, tetramers and pentamers of CDPI, N-methylpyrrole-4-carbox-2-amide (MPC) and dimers, trimers, tetramers and pentamers thereof.
프로브와 MGB의 컨쥬게이션(conjugation)은 프로브와 이의 타겟 간에 형성되는 하이브리드의 안정성을 현저하게 증가시킨다. 보다 상세하게는, 증가된 안정성(즉, 혼성화 정도의 증가)는 정상 프로브와 비교하여 MGB-컨쥬게이트 프로브에 의해 형성된 하이브리드 듀플렉스의 증가된 Tm(melting temperature)을 유발한다. 따라서, MGB는 반데르발스 힘을 안정화시켜 프로브 길이의 증가 없이 MGB-컨쥬게이트 프로브의 Tm(melting temperature)를 증가시킴으로써 보다 엄격 조건 하의 Taqman 실시간 PCR에서 더 짧은 프로브(예컨대, 21개 이하의 뉴클레오타이드)의 이용을 가능하게 해준다.Conjugation of the probe to the MGB significantly increases the stability of the hybrid formed between the probe and its target. More specifically, the increased stability (i.e., increased degree of hybridization) results in an increased melting temperature (Tm) of the hybrid duplex formed by the MGB-conjugated probe compared to the normal probe. Thus, the MGB stabilizes the van der Waals force, thereby increasing the melting temperature (Tm) of the MGB-conjugated probe without increasing the probe length, thereby enabling the use of shorter probes (e.g., 21 nucleotides or less) in Taqman real-time PCR under more stringent conditions.
또한, MGB-컨쥬게이트 프로브는 백그라운드 형광을 보다 효율적으로 제거시켜 준다. 따라서, 본 발명의 프로브는 TaqMan MGB-컨쥬게이트 형태일 수도 있으며, 이때 프로브의 길이는 15-21 뉴클레오타이드를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the MGB-conjugate probe removes background fluorescence more efficiently. Therefore, the probe of the present invention may be in the form of a TaqMan MGB-conjugate, wherein the length of the probe includes, but is not limited to, 15-21 nucleotides.
본 발명에 있어서, 상기 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이는 표 1 내지 5에 기재된 44종의 EGFR 유전자 변이, 1종의 BRAF 유전자, 1종의 KRAS 유전자 변이, 10종의 EML4-ALK 유전자 변이 및 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함할 수 있다.In the present invention, the EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations may include 44 EGFR gene mutations, 1 BRAF gene mutation, 1 KRAS gene mutation, 10 EML4-ALK gene mutations and 12 ROS1 gene mutations described in Tables 1 to 5.
예를 들어, 본 발명의 RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법은 상기 표에 기재된 68종의 유전자 변이 중 1종 이상을 동시 다발적으로 검출할 수 있다.For example, the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from RNA of the present invention can simultaneously and multiple times detect one or more of the 68 gene mutations listed in the above table.
본 발명의 (d) 단계는 이중 가닥 특이적 염료를 이용한 용융 온도 분석을 포함할 수 있다.Step (d) of the present invention may include melting temperature analysis using a double strand specific dye.
용융 온도 곡선 분석은, 온보드 소프트웨어 (SDS 2.1)를 포함하는 ABI 5700/7000 (96 웰 포맷) 또는 ABI 7900 (384 웰 포맷) 장치와 같은 실시간 PCR 장치에서 수행될 수 있다. 대안적으로는, 용융 온도 곡선 분석은 종결점 분석으로서 수행될 수 있다.Melting temperature curve analysis can be performed on a real-time PCR instrument, such as the ABI 5700/7000 (96 well format) or ABI 7900 (384 well format) instrument with onboard software (SDS 2.1). Alternatively, melting temperature curve analysis can be performed as an end point analysis.
"이중 가닥 DNA에 결합하는 염료" 또는 "이중 가닥 특이적 염료"는 결합되지 않은 상태보다 이중 가닥 DNA에 결합하였을 때 높은 형광을 가지는 경우 사용될 수 있다. 이러한 염료의 예로는, SOYTO-9, SOYTO-13, SOYTO-16, SOYTO-60, SOYTO-64, SYTO-82, 브롬화 에티듐(EtBr), SYTOX Orange, TO-PRO-1, SYBR Green I, TO-PRO-3 또는 EvaGreen이 있다. EtBr 및 EvaGreen (Quiagen)을 제외한 이들 염료는 실시간 응용에 시험되어 왔다.“Dyes that bind to double-stranded DNA” or “double-stranded specific dyes” can be used if they have higher fluorescence when bound to double-stranded DNA than in the unbound state. Examples of such dyes include SOYTO-9, SOYTO-13, SOYTO-16, SOYTO-60, SOYTO-64, SYTO-82, ethidium bromide (EtBr), SYTOX Orange, TO-PRO-1, SYBR Green I, TO-PRO-3 or EvaGreen. These dyes, except EtBr and EvaGreen (Quiagen), have been tested in real-time applications.
본 발명의 EGFR 유전자 돌연변이 검출방법은 실시간 PCR(RT-PCR) 또는 정량적 PCR(qPCR), 표준 PCR 후 아가로스 겔에서의 분석, 실시간 PCR을 통한 유전자 변이 특이적 증폭 또는 대립 유전자-특이적 증폭, 테트라-프라이머 증폭-불응성 돌연변이 시스템 PCR 또는 등온 증폭에 의해 수행될 수 있다.The EGFR gene mutation detection method of the present invention can be performed by real-time PCR (RT-PCR) or quantitative PCR (qPCR), analysis on an agarose gel after standard PCR, gene mutation-specific amplification or allele-specific amplification through real-time PCR, tetra-primer amplification-refractory mutation system PCR, or isothermal amplification.
상기 "표준 PCR"은 통상의 기술자에게 알려진 DNA 또는 cDNA의 단일 또는 수 개의 복제를 증폭시키는 기술이다. 거의 대부분의 PCR은 Taq 중합효소 또는 Klen Taq와 같은 열안정성 DNA 중합효소를 사용한다. DNA 중합 효소는 주형으로 단일 가닥 DNA를 사용하고, 올리고뉴클레오타드 (프라이머)를 사용함으로써 뉴클레오타이드로부터 새로운 DNA 가닥을 효소적으로 조립한다. PCR에 의해 생성 된 앰플리콘은 예를 들어, 아가로오스 겔에서 분석될 수 있다.The above "standard PCR" is a technique known to those skilled in the art for amplifying single or multiple copies of DNA or cDNA. Most PCRs use a thermostable DNA polymerase, such as Taq polymerase or Klen Taq. The DNA polymerase uses a single-stranded DNA as a template and enzymatically assembles a new DNA strand from the nucleotides by using oligonucleotides (primers). The amplicons produced by PCR can be analyzed, for example, on an agarose gel.
상기 "실시간 PCR"은 PCR을 할 때 실시간으로 그 과정을 모니터링할 수 있다. 따라서, 데이터는 PCR이 종료되는 시점이 아니라, PCR 과정 전반에 걸쳐 수집된다. 실시간 PCR에서, 반응은 고정된 사이클 수 후에 축적된 타겟 양보다는 증폭이 처음으로 검출될 때의 사이클 동안의 시점을 특징으로 한다. 주로 염료 기반 검출 및 프로브 기반 검출의 두 가지 방법이 정량적 PCR을 수행하는데 사용된다.The above "real-time PCR" can monitor the process in real time while the PCR is being performed. Therefore, data is collected throughout the PCR process, not just at the end of the PCR. In real-time PCR, the reaction is characterized by the point in the cycle when amplification is first detected, rather than the amount of target accumulated after a fixed number of cycles. Two methods are mainly used to perform quantitative PCR: dye-based detection and probe-based detection.
상기 "대립 유전자-특이적 증폭(Allele Specific Amplification, ASA)"은 PCR 프라이머를 단일 뉴클레오타이드 잔기가 다른 주형들을 구별할 수 있도록 고안한 증폭 기술이다.The above "Allele Specific Amplification (ASA)" is an amplification technique in which PCR primers are designed to distinguish templates that differ by a single nucleotide residue.
상기 "실시간 PCR을 통한 유전자 변이 특이적 증폭 또는 대립 유전자-특이적 증폭"은 매우 효율적인 방법으로 유전자 변이 또는 SNP를 검출한다. 유전자 변이 또는 SNP를 검출하기 위한 다른 대부분의 방법과는 달리, 타겟 유전자 물질의 예비 증폭이 필요하지 않다. ASA는 매치 및 미스매치된 프라이머/타겟서열 복합체의 구별을 바탕으로 단일 반응에서 증폭 및 검출을 결합한다. 반응동안 증폭된 DNA의 증가는 이중 가닥 DNA에 결합하는 것에 따라 발광하는 SYBR Green I과 같은 염료에 의해 야기되는 형광 신호의 증가로 실시간 모니터링될 수 있다. 실시간 PCR을 통한 유전자 변이 특이적 증폭 또는 대립 유전자-특이적 증폭은 미스매치된 경우에 대한 형광 신호의 지연 또는 부재가 나타난다. 유전자 변이 또는 SNP 검출에서, 이는 유전자 변이 또는 SNP 존재 유무에 대한 정보를 제공한다.The above "real-time PCR-based genetic mutation-specific amplification or allele-specific amplification" is a highly efficient method for detecting genetic mutations or SNPs. Unlike most other methods for detecting genetic mutations or SNPs, no preliminary amplification of the target genetic material is required. ASA combines amplification and detection in a single reaction based on the discrimination of matched and mismatched primer/target sequence complexes. The increase in amplified DNA during the reaction can be monitored in real time by an increase in fluorescent signal caused by a dye such as SYBR Green I that fluoresces upon binding to double-stranded DNA. Real-time PCR-based genetic mutation-specific amplification or allele-specific amplification is indicated by a delay or absence of fluorescent signal for mismatched cases. In genetic mutation or SNP detection, this provides information on the presence or absence of the genetic mutation or SNP.
상기 "테트라-프라이머 증폭-불응성 돌연변이 시스템 PCR"은 단일 튜브 PCR 반응에서 대조 단편과 함께 야생형 및 돌연변이 대립 유전자를 모두 증폭한다. 비 대립 유전자 특이적 대조 앰플리콘은 돌연변이 영역 측면의 2개의 공통적인 (바깥쪽) 프라이머에 의해 증폭된다. 2개의 대립 유전자 특이적 (안쪽) 프라이머는 공통 프라이머와 반대 방향으로 설계되며, 공통 프라이머와 함께 야생형 및 돌연변이 앰플리콘 둘 다를 동시에 증폭시킬 수 있다. 결과적으로, 2개의 대립 유전자-특이적 앰플리콘은 돌연변이가 공통 (바깥쪽) 프라이머에 대해 비대칭으로 위치하기 때문에 다른 길이를 가지며 표준 겔 전기영동으로 쉽게 분리할 수 있다. 상기 대조 앰플리콘은 증폭 실패뿐만 아니라 위음성에 대한 내부 대조를 제공하며 2개의 대립 유전자-특이적 앰플리콘 중 적어도 하나는 테트라-프라이머 증폭-불응성 돌연변이 시스템 PCR에 항상 존재한다.The above "Tetra-primer amplification-refractory mutagenesis system PCR" amplifies both wild-type and mutant alleles along with a control fragment in a single-tube PCR reaction. A non-allele-specific control amplicon is amplified by two common (outer) primers flanking the mutation region. The two allele-specific (inner) primers are designed in opposite directions to the common primers and, together with the common primers, can simultaneously amplify both the wild-type and mutant amplicons. As a result, the two allele-specific amplicons have different lengths because the mutations are positioned asymmetrically with respect to the common (outer) primers and can be easily separated by standard gel electrophoresis. The control amplicon provides an internal control against false negatives as well as amplification failures, and at least one of the two allele-specific amplicons is always present in the tetra-primer amplification-refractory mutagenesis system PCR.
상기 "등온 증폭"은 써모사이클러에 의존하지 않고, 바람직하게는 증폭하는 동안 온도가 변화할 필요없이 핵산의 증폭이 더 낮은 온도에서 이루어짐을 의미한다. 등온 증폭에서 사용되는 온도는 실온 (22-24 ℃) 내지 약 65 ℃ 사이, 또는 약 60-65 ℃, 45-50 ℃, 37-42 ℃ 또는 22-24 ℃의 상온일 수 있다. 등온 증폭 결과의 생성물은 겔 전기 영동, ELISA, ELOSA (Enzyme linked oligosorbent assay), 실시간 PCR, ECL (개선된 화학 발광), RNA, DNA 및 단백질 또는 탁도를 분석하는 칩 기반의 모세관 전기 영동 기기인 생물분석기 (bioanalyzer)로 검출될 수 있다.The above "isothermal amplification" means that the amplification of nucleic acids is carried out at a lower temperature, without relying on a thermocycler, and preferably without the need for temperature change during amplification. The temperature used in isothermal amplification can be between room temperature (22-24 ° C.) and about 65 ° C., or about 60-65 ° C., 45-50 ° C., 37-42 ° C. or ambient temperature of 22-24 ° C. The product of the isothermal amplification can be detected by gel electrophoresis, ELISA, ELOSA (Enzyme linked oligosorbent assay), real-time PCR, ECL (enhanced chemiluminescence), a bioanalyzer, which is a chip-based capillary electrophoresis instrument that analyzes RNA, DNA and proteins or turbidity.
본 발명에 있어서, 상기 RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법은 폐암 진단 또는 폐암 환자의 약물에 대한 반응성을 예측하기 위한 용도로 사용될 수 있다.In the present invention, the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations from the RNA can be used for diagnosing lung cancer or predicting the drug responsiveness of lung cancer patients.
따라서, 본 발명의 제2 측면은 다음의 표 1에 기재된 44종의 EGFR 유전자 변이를 포함하는 DNA, 표 2에 기재된 1종의 BRAF 유전자 변이를 포함하는 DNA, 표 3에 기재된 1종의 KRAS 유전자 변이를 포함하는 DNA, 표 4에 기재된 10종의 EML4-ALK 유전자 변이를 포함하는 DNA 및 표 5에 기재된 12종의 ROS1 유전자 변이를 포함하는 DNA에 각각 특이적으로 결합하는 프라이머 세트를 포함하는 폐암 진단용 조성물 및 이를 포함하는 키트에 관한 것이다.Accordingly, the second aspect of the present invention relates to a composition for diagnosing lung cancer, comprising a primer set that specifically binds to each of DNAs comprising 44 kinds of EGFR gene mutations described in Table 1, DNAs comprising 1 kind of BRAF gene mutation described in Table 2, DNAs comprising 1 kind of KRAS gene mutation described in Table 3, DNAs comprising 10 kinds of EML4-ALK gene mutations described in Table 4, and DNAs comprising 12 kinds of ROS1 gene mutations described in Table 5, and a kit comprising the same.
본 발명의 제2 측면과 관련하여, 상기 조성물 또는 키트를 이용한, 폐암 진단 또는 폐암 환자의 약물에 대한 반응성을 예측하는 방법이 제공된다.In relation to the second aspect of the present invention, a method for diagnosing lung cancer or predicting the responsiveness of a lung cancer patient to a drug using the composition or kit is provided.
본 발명에 따른 폐암 진단 또는 폐암 환자의 약물에 대한 반응성을 예측하는 방법은 전술한 RNA로부터의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법과 동일하므로, 그 기재를 생략한다. The method for diagnosing lung cancer or predicting the drug responsiveness of a lung cancer patient according to the present invention is the same as the method for detecting mutations in EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 genes from the aforementioned RNA, and therefore, description thereof is omitted.
본 발명에 있어서, 상기 암은 비소세포폐암일 수 있다.In the present invention, the cancer may be non-small cell lung cancer.
본 발명의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법은 공지된 폐암 관련 유전자 변이를 대규모로 동시 다발적으로 검출함으로써, 폐암을 조기에 진단하고, 폐암 환자의 예후 및 약물 반응성을 예측하여 환자 맞춤별로 치료 전략을 수립할 수 있는 정보를 제공하며, 이를 통해 환자를 보다 효과적으로 치료하는 데 기여한다.The method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations of the present invention simultaneously and on a large scale detects known lung cancer-related gene mutations, thereby diagnosing lung cancer at an early stage and predicting the prognosis and drug responsiveness of lung cancer patients, thereby providing information for establishing a treatment strategy tailored to each patient, thereby contributing to more effective treatment of patients.
본 발명에서, 용어 "예후"란, 질환의 경과 및 결과를 미리 예측하는 행위를 의미한다. 보다 구체적으로, 예후 예측이란 질환의 치료 후 경과는 환자의 생리적 또는 환경적 상태에 따라 달라질 수 있으며, 이러한 환자의 상태를 종합적으로 고려하여 치료 후 병의 경과를 예측하는 모든 행위를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.In the present invention, the term "prognosis" means an act of predicting the course and outcome of a disease in advance. More specifically, prognosis prediction can be interpreted as all acts of predicting the course of a disease after treatment by comprehensively considering the patient's condition, as the course of the disease after treatment may vary depending on the patient's physiological or environmental condition.
상기 예후 예측은 특정 질환의 치료 후, 해당 질환의 경과 및 완치여부를 미리 예상하여 환자의 무병생존율 또는 생존율을 예측하는 행위로 해석될 수 있다. 예를 들어, "예후가 좋다"라고 예측하는 것은 질환의 치료 후 환자의 무병생존율 또는 생존율이 높은 수준을 나타내어, 환자가 치료될 가능성이 높다는 것을 의미하고, "예후가 나쁘다"라고 예측하는 것은 질환의 치료 후 환자의 무병생존율 또는 생존율이 낮은 수준을 나타내어, 질환이 재발하거나 또는 해당 질환으로 인하여 사망할 가능성이 높다는 것을 의미한다.The above prognosis prediction can be interpreted as an act of predicting the disease-free survival rate or survival rate of a patient by predicting the course and whether the disease is cured after treatment of a specific disease. For example, predicting a "good prognosis" means that the patient's disease-free survival rate or survival rate is high after treatment of the disease, meaning that the patient is likely to be cured, and predicting a "bad prognosis" means that the patient's disease-free survival rate or survival rate is low after treatment of the disease, meaning that the patient is likely to relapse or die due to the disease.
본 발명의 용어 "무병생존율"이란, 특정 질환의 치료 후, 환자가 해당 질환의 재발 없이 생존할 수 있는 가능성을 의미한다.The term "disease-free survival rate" of the present invention means the possibility that a patient will survive without recurrence of a specific disease after treatment for that disease.
본 발명의 용어 "생존율"이란, 특정 질환의 치료 후, 환자가 해당 질환의 재발여부에 관계 없이 생존할 수 있는 가능성을 의미한다.The term "survival rate" of the present invention means the possibility that a patient will survive after treatment for a specific disease, regardless of whether the disease relapses.
본 발명의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출 방법을 폐암 환자의 약물에 대한 반응성을 예측하기 위한 용도로 사용하는 경우, 상기 약물은 티로신 키나아제 억제제 (tyrosine kinase inhibitor)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.When the method for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations of the present invention is used for predicting the responsiveness of lung cancer patients to drugs, the drugs may include, but are not limited to, tyrosine kinase inhibitors.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only intended to illustrate the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.
[실시예 1][Example 1]
프라이머 세트 및 프로브의 제작Preparation of primer sets and probes
1-1. cDNA 합성 및 증폭을 위한 프라이머 세트의 제작1-1. Preparation of primer sets for cDNA synthesis and amplification
표 6의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 포함하는 cDNA를 합성 및 증폭하기 위한 프라이머 세트 및 프로브를 OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) 프로그램을 이용하여 디자인하였다. EGFR, KRAS, BRAF의 경우, 역전사 효율 증가를 위해 역방향 프라이머를 2~3개 디자인하였다.Primer sets and probes for synthesizing and amplifying cDNA containing EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations in Table 6 were designed using the OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) program. For EGFR, KRAS, and BRAF, 2 to 3 reverse primers were designed to increase reverse transcription efficiency.
상기 표 6의 프라이머 세트를 이용하여, 각 유전자 타겟의 앰플리콘을 도 4a 내지 4c에 나타난 바와 같이 디자인하였다. Using the primer sets in Table 6 above, amplicons for each gene target were designed as shown in Figures 4a to 4c.
1-2. 대립유전자 특이적 프라이머 세트 및 프로브의 제작1-2. Production of allele-specific primer sets and probes
표 7의 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 프로브를 OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) 프로그램을 이용하여 디자인하였다.Primer sets and probes for detecting EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 gene mutations in Table 7 were designed using the OligoAnalyzer Tool (https:/sg.idtdna.com/calc/analyzer) program.
[실시예 2][Example 2]
돌연변이 RNA 시료 준비 Preparation of mutant RNA samples
EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, ROS1의 야생형 DNA/RNA를 갖는 A549 폐 유래 세포주의 gDNA와 돌연변이 증폭 부위를 증폭할 수 있는 프라이머 세트를 적용하여 EGFR 엑손 18, 19, 20, 21 부위, BRAF 엑손 15 부위, KRAS 엑손 2 부위, EML4 엑손 1 부터 20 부위, ALK 엑손 20 부위, ROS1 엑손 32, 34, 35, 36 부위, CD74 엑손 6 부위, SDC4 엑손 2, 4 부위, EZR 엑손 10 부위, TMP3 엑손 8 부위, LRIG3 엑손 16 부위, CCDC6 엑손 5 부위, SLC34A2 엑손 4, 13 부위 및 GOPC 엑손 4 부위의 야생형 클론을 제작하였다. 제작한 야생형 DNA를 이용하여 EGFR 타겟 변이 44개, BRAF 타겟 변이 1개, KRAS 타겟 변이 1개, EML4-ALK 타겟 재결합 변이 10개, ROS1 타겟 재결합 변이 12개에 대해 돌연변이 유발(mutagenesis)을 진행하여 E.Coli DH5α 세포에 형질전환하여 각 돌연변이형 클론을 확보하였다. 야생형 클론과 돌연변이형 클론의 확인은 직접 염기서열분석법에 의해 확인하였다. 클론을 통해 추출된 각 엑손별 야생형 DNA와 돌연변이형 DNA는 RNA 중합효소를 이용하여 튜브내 전사(IVT)된 RNA를 생산한 뒤 추출하여 각각 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, ROS1의 돌연변이 검출 성능을 평가하기 위한 표준물질로 사용하였다. The gDNA of A549 lung-derived cell line with wild-type DNA/RNA of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK, and ROS1 and primer sets capable of amplifying the mutant amplification regions were applied to obtain wild-type clones of
표 8에 나타낸 바와 같이, A549 세포 전체 RNA(total RNA) 100ng 당 각 돌연변이 RNA를 3,000 카피, 300 카피, 30 카피 첨가하여 시료를 준비하였고, 돌연변이 RNA를 첨가하지 않은 그룹을 대조군으로 사용하였다. As shown in Table 8, samples were prepared by adding 3,000 copies, 300 copies, and 30 copies of each mutant RNA per 100 ng of A549 cell total RNA, and the group to which no mutant RNA was added was used as a control.
[실시예 3][Example 3]
mRNA를 이용한 EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK 및 ROS1 유전자 변이 검출Detection of EGFR, BRAF, KRAS, EML4-ALK and ROS1 gene mutations using mRNA
구체적인 cDNA 합성 및 증폭 실험 조건은 하기 표 9 및 10과 같다.Specific cDNA synthesis and amplification experimental conditions are as shown in Tables 9 and 10 below.
15
15
표 4에 기재된 각 구성물질을 포함하는 충분한 반응 혼합물을 별도의 멸균 원심분리 튜브에 각각 준비하고 반응 마스터믹스를 3초 동안 볼텍싱하여 완전히 혼합하고 짧게 원심분리하였다. 각 시료에 대해 다음과 같이 PCR 튜브를 준비하였다. 각 PCR 튜브에 대해 10 μl의 역전사&선증폭 마스터 믹스를 나누고, 2 μl의 역전사&선증폭 올리고 믹스를 첨가하고, 2 μl의 각 시료 RNA를 첨가한 후에 뉴클레아제 미확인 증류수를 6 μl 추가하고 PCR 튜브의 뚜껑을 덮었다. PCR 튜브를 짧게 원심분리하여 각 PCR 튜브의 바닥에 모든 액체가 모이도록 하였다. PCR 튜브를 PCR 기기에 두고, 표 5의 온도전환 표를 이용하여 PCR 기기를 설정하고 PCR을 수행하였다. A sufficient reaction mixture containing each component listed in Table 4 was prepared in separate sterile centrifuge tubes, and the reaction master mix was thoroughly mixed by vortexing for 3 seconds and centrifuged briefly. A PCR tube was prepared for each sample as follows. 10 μl of reverse transcription & pre-amplification master mix was aliquoted into each PCR tube, 2 μl of reverse transcription & pre-amplification oligo mix was added, 2 μl of each sample RNA was added, and 6 μl of nuclease-free distilled water was added and the PCR tube was capped. The PCR tube was centrifuged briefly to collect all the liquid at the bottom of each PCR tube. The PCR tube was placed in the PCR machine, and the PCR machine was set up using the temperature conversion table in Table 5 and PCR was performed.
cDNA 합성 및 선증폭 단계를 마친 PCR 튜브를 원심분리 한 후 생물학 안전 실험벤치에서 조심스럽게 뚜껑을 열고 180 μl 의 뉴클레아제 미확인 증류수로 1차 희석을 수행하였다. 1차 희석된 용액중 10 μl를 990 μl 의 뉴클레아제 미확인 증류수가 담겨있는 튜브로 옮겨서 2차 희석을 진행함으로 최종 1000배로 선증폭된 DNA를 희석하였다.After centrifuging the PCR tube that completed the cDNA synthesis and preamplification steps, the lid was carefully opened on a biological safety bench and the first dilution was performed with 180 μl of nuclease-free distilled water. 10 μl of the first diluted solution was transferred to a tube containing 990 μl of nuclease-free distilled water and the second dilution was performed, thereby diluting the preamplified DNA by a final 1000-fold.
다음으로 구체적인 유전자 변이 검출 실험 조건은 하기 표 11 및 12와 같다.Next, the specific genetic mutation detection experimental conditions are as shown in Tables 11 and 12 below.
(표 2의 올리고)2X Qualitative Analysis PCR Master Mix
(Oligomers in Table 2)
45
45
1000배 희석된 선증폭 DNA 시료와 표 6에 기재된 각 구성물질을 포함하는 충분한 반응 혼합물을 별도의 멸균 원심분리 튜브에 각각 준비하고 반응 마스터믹스를 3초 동안 볼텍싱하여 완전히 혼합하고 짧게 원심분리하였다. 각 시료에 대해 다음과 같이 PCR 튜브를 준비하였다. 각 PCR 튜브에 대해 10 μl의 정성분석 PCR 마스터 믹스를 나누고, 9.5 μl의 선증폭 후 1000배 희석된 시료를 첨가한 후에 ADPS Smart DNA 중합효소를 0.5 μl 추가하고 PCR 튜브의 뚜껑을 덮었다. PCR 튜브를 짧게 원심분리하여 각 PCR 튜브의 바닥에 모든 액체가 모이도록 하였다. PCR 튜브를 실시간 PCR(real-time PCR) 기기에 두고, 표 7의 온도전환 표를 이용하여 PCR 기기를 설정하고 PCR을 수행하였다. PCR 종료 후, 데이터를 분석하기 위해 각 시료의 FAM/CY5 신호를 분석하여 Ct값을 기록하고, 각 웰 당 ΔCt 값을 다음과 같이 계산하였다.A sufficient reaction mixture containing the 1000-fold diluted preamplified DNA sample and each component listed in Table 6 was prepared in separate sterile centrifuge tubes, and the reaction master mix was thoroughly mixed by vortexing for 3 seconds and centrifuged briefly. A PCR tube was prepared for each sample as follows. 10 μl of the qualitative analysis PCR master mix was aliquoted into each PCR tube, 9.5 μl of the 1000-fold diluted preamplified sample was added, 0.5 μl of ADPS Smart DNA polymerase was added, and the PCR tube lid was capped. The PCR tube was centrifuged briefly to collect all the liquid at the bottom of each PCR tube. The PCR tube was placed in a real-time PCR machine, and the PCR machine was set up using the temperature conversion table in Table 7 and PCR was performed. After the PCR was completed, the FAM/CY5 signal of each sample was analyzed to analyze the data, the Ct value was recorded, and the ΔCt value for each well was calculated as follows.
ΔCt 값 = 시료 Ct값 (각 마스터 믹스의 FAM) - 양성 대조군 Ct 값 (각 마스터 믹스의 FAM)ΔCt value = Sample Ct value (FAM of each master mix) - Positive control Ct value (FAM of each master mix)
ΔCt 값 = 시료 Ct값 (각 마스터 믹스의 CY5) - 양성 대조군 Ct 값 (각 마스터 믹스의 CY5)ΔCt value = Sample Ct value (CY5 of each master mix) - Positive control Ct value (CY5 of each master mix)
계산된 각 웰당 ΔCt 값을 통해 해당 튜브에서 검출하려는 돌연변이가 존재하는지 확인한다.The calculated ΔCt value for each well is used to determine whether the mutation you want to detect is present in that tube.
그 결과, 각각의 타겟별로 최소검출한계(LOD, limit of detection)는 도 5a 내지 5l에 나타난 바와 같다. 0 카피 증폭 곡선에 겹쳐지지 않고 가장 먼저 나타나는 카피수를 최소검출한계로 하며, 0 카피 Ct 값보다 약 2 내지 3 정도 더 낮은 Ct 값을 얻게 되면 타겟 돌연변이를 포함하는 시료로 판정할 수 있음을 확인하였다.As a result, the minimum detection limit (LOD) for each target is as shown in Figures 5a to 5l. The copy number that appears first without overlapping the 0 copy amplification curve is set as the minimum detection limit, and it was confirmed that a sample can be determined to contain a target mutation if a Ct value that is about 2 to 3 lower than the 0 copy Ct value is obtained.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the specific parts of the present invention have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016515380A (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-30 | ライフ テクノロジーズ コーポレーション | Lung cancer classification and feasibility index |
| KR20170010331A (en) * | 2017-01-13 | 2017-01-26 | 연세대학교 산학협력단 | Predicting kit for survival of lung cancer patients and the method of providing the information for predicting survival of lung cancer patients |
| KR20200054430A (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-20 | 주식회사 셀레믹스 | Method for producing probes for detecting mutations derived from cell in lung cancer tissue and method for detecting using thereof |
| KR20200117909A (en) * | 2019-04-05 | 2020-10-14 | 주식회사 제놉시 | Method for diagnosing lung cancer using cfdna |
| US20200362421A1 (en) * | 2013-03-15 | 2020-11-19 | Life Technologies Corporation | Classification and actionability indices for cancer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101720050B1 (en) | 2014-02-28 | 2017-04-20 | 재단법인 아산사회복지재단 | Lung Cancer Diagnotic kit comprising primer set and probe for mutation related to lung cancer |
-
2023
- 2023-11-15 KR KR1020230158257A patent/KR20250074714A/en active Pending
-
2024
- 2024-11-14 WO PCT/KR2024/017991 patent/WO2025105837A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016515380A (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-30 | ライフ テクノロジーズ コーポレーション | Lung cancer classification and feasibility index |
| US20200362421A1 (en) * | 2013-03-15 | 2020-11-19 | Life Technologies Corporation | Classification and actionability indices for cancer |
| KR20170010331A (en) * | 2017-01-13 | 2017-01-26 | 연세대학교 산학협력단 | Predicting kit for survival of lung cancer patients and the method of providing the information for predicting survival of lung cancer patients |
| KR20200054430A (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-20 | 주식회사 셀레믹스 | Method for producing probes for detecting mutations derived from cell in lung cancer tissue and method for detecting using thereof |
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