[发明专利]辐射敏感基因作为辐射生物剂量计的应用

说明书

本发明涉及多个辐射敏感基因的组合作为辐射生物剂量计在辐射剂量估算中的应用。具体而言，本发明涉及5‑13个不同辐射敏感基因的组合作为辐射生物剂量计在辐射剂量估算中的应用，包括基于所述5‑13个不同辐射敏感基因的组合来制备用于对辐射剂量进行估算的试剂盒、微阵列、以及利用所述试剂盒和微阵列对辐射剂量进行估算的方法。与包括染色体畸变分析在内的传统方法相比，该辐射生物剂量计及应用方法具备简便、快速、高通量等优势，并且估算剂量的准确性较高，特别适合核事故与辐射事故下大范围人群样本的辐射剂量估算。

技术领域

本发明属于放射生物剂量学领域，涉及多个辐射敏感基因的组合作为辐射生物剂量计在辐射剂量估算中的应用。具体而言，本发明涉及5-13个不同辐射敏感基因的组合作为辐射生物剂量计在辐射剂量估算中的应用，包括基于所述5-13个不同辐射敏感基因的组合来制备用于对辐射剂量进行估算的试剂盒、微阵列、以及对辐射剂量进行估算的方法和应用。

背景技术

随着核能与电离辐射的广泛应用，核事故和辐射事故时有发生，在事故发生的早期，可能会有很多人受到照射，这种情况下如何快速、准确和高通量地判断大范围人群中的人员是否受到辐射并估算人员的辐射剂量，以便制定准确的应对措施、指导突发事件的应急救援和受照人员的临床诊断和治疗，仍是当今放射生物剂量学亟待解决的重要课题之一。

目前，常用的辐射剂量估算方法包括物理测量法和生物剂量计测量法等。就前者而言，鉴于核事故和辐射事故通常具有发生突然及影响范围大等特点，难以及时为如此众多的人员配备合适的物理辐射剂量计并进行检测和分析。就后者而言，目前常用的生物剂量计有早熟凝聚染色体片段分析、微核分析、染色体畸变分析以及体细胞基因位点突变分析等，但这些技术相对复杂，需要具备专业知识并经过训练的专业人员才能够顺利开展。其中，染色体畸变分析是目前被国际IAEA认可的最可靠、稳定、灵敏的方法，被视为“金标准”。然而，染色体畸变分析仍存在试验周期长、技术要求高等缺点，不能适应短时间对大量受试者的受照状况做出准确判断的要求。因此，寻找检测方法简单、分析快速、特异性高的生物剂量计一直是放射生物学和辐射防护学领域的研究热点。

随着利用基因芯片技术对电离辐射诱导基因表达变化的研究的不断深入，已发现电离辐射能够诱导某些核基因表达发生变化，并呈现一定的剂量-效应关系和时间变化规律，因此，探索电离辐射诱导基因表达的变化作为生物剂量估算指标成为目前的研究热点。另一方面，由于基因表达水平测定可通过实时荧光PCR等现代分子生物学技术进行高通量的定量测定，非常适于核事故和辐射事故甚至恐怖袭击事故中的快速辐射剂量估算，因而辐射敏感基因的表达水平测定有着广泛的应用前景。

近年来，虽然很多研究已对一些辐射敏感基因进行了初步探索，确定了某些单基因mRNA水平变化的剂量-效应关系和时间响应范围，但由于本底变异程度大、不同实验室结果不一致、剂量响应和时间响应范围窄等原因，在实际应用中受到限制。目前还没有将辐射敏感基因表达水平用作辐射生物剂量计的全面系统的研究和验证，尚未开发出可作为辐射生物剂量计用于辐射事故现场的辐射敏感基因组合。

发明内容

为解决上述课题，本发明通过检测正常人外周血在受到电离辐射作用后其中所含基因的表达量变化情况，初步筛选出上百个存在辐射应答的基因；进而，本发明对上述初筛得到的基因进行了进一步研究，获得了在受到电离辐射作用后显示出良好的剂量-效应关系并可绘制出R²较高(拟合曲线的R²值为0.6以上)的剂量-效应曲线的13个辐射敏感基因(PCNA、CCNG1、CDKN1A、XPC、TNFSF4、DDB2、ASTN2、PHPT1、GDF15、TNFRSF10B、BBC3、BAX和FDXR)；最后，本发明利用统计学方法，基于上述13个辐射敏感基因确定了用于作为辐射生物剂量计估算辐射剂量的辐射敏感基因组合，并通过体内实验以及体外实验证实了其估算辐射剂量的准确性，解决了现有辐射剂量估算方法中对分析技术要求高、耗时长、准确性低等问题，从而完成了本发明。