CN104237535B - 神经降压素在诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型和判断预后中的应用 - Google Patents

神经降压素在诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型和判断预后中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了神经降压素在制备诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型试剂中的应用。测定受试者血清中神经降压素水平,将其与受试者临床数据进行相关性分析,同时利用基础生物学实验验证,证明神经降压素与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型具有强相关性。本发明为临床上诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型和判断其预后提供了新的方法。

Description

神经降压素在诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型和判断预后中的应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,涉及神经降压素的用途,具体涉及神经降压素在去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型诊断和预后中的用途。
背景技术
神经降压素(Neurotensin,NT),于1973年被发现,为13个氨基酸组成的直链多肽,分子量是1673。N末端缺少游离的-NH2,C末端可被羧肽酶(Carboxypeptidase)水解,其排列顺序如下:焦谷-亮-酪-谷-门酰-赖-脯-精-精-脯-酪-异亮-亮-OH,来源于前神经降压素原前体,主要由开放型的N细胞分泌。神经降压素通过神经降压素受体发挥作用,神经降压素受体有三种,分别为神经降压素受体1(NTR1),神经降压素2(NTR2)和神经降压素3(NTR3),其中NTR1和NTR2为G蛋白偶联受体,NTR3为非蛋白偶联受体。研究显示,神经降压素及其受体参与了胰腺癌、结肠癌、和肺小细胞癌等癌症的发生发展。
前列腺癌为男性常见恶性肿瘤之一,在我国其发病率及死亡率呈逐年升高趋势。由于早期前列腺癌多为激素依赖性前列腺癌,雄激素剥夺疗法对早期前列腺癌患者具有显著疗效。然而,根据临床实践显示,在接受雄激素剥夺治疗2~3年后,几乎所有激素依赖性前列腺癌患者会进展为雄激素非依赖的去势抵抗性前列腺癌,同时雄激素撤退又会导致前列腺癌细胞向神经内分泌(NE)细胞转化[IsmailAHR,etal.,Androgenablationpromotesneuroendocrinecelldifferentiationindogandhumanprostate,Prostate,2002,51(2):117-125]。NE细胞分泌大量的神经多肽,通过旁分泌作用促进周围癌细胞不依赖雄激素生长,以及抗凋亡和侵袭转移能力增强,使病情恶化[YuanTC,etal.,Neuroendocrine-likeprostatecancercells:Neuroendocrinetransdifferentiationofprostateadenocarcinomacells,EndocrRelatCancer,2007,14(3):531-547],从而使前列腺癌患者对任何内分泌治疗不敏感,使前列腺癌患者失去治疗的机会。目前,尚没有明确的诊断指标预测和诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌亚型。由于去势抵抗性前列腺癌具有异质性的特点,个体化诊断去势抵抗性前列腺癌的病理类型将为临床上个体化治疗去势抵抗性前列腺癌提供理论依据和实验基础。
RNA干扰(siRNA)是机体内广泛存在的一种双链RNA介导的序列特异性基因沉默现象[FireA.,eta1.Potentandspecificgeneticinterferencebydouble-strandedRNAinCaenorhabditiselegans.Nature1998;391:806-811],因其具有沉默效率高、特异性强以及操作简便等优于传统基因敲除手段的优点而得到迅速发展,现成为生命科学领域中重要的研究工具[ArzimanZ.,etal.E-RNAi:awebapplicationtodesignoptimizedRNAiconstructs.NucleicAcidsRes2005;33:W582-W588]。siRNA与蛋白质结合形成RNA诱导沉默复合物(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。该复合物能够结合到同源的mRNA上并诱导其降解。
关于神经降压素与去势抵抗性前列腺癌的神经内分泌转化之间的关系及其作用机制的研究还未见报道,本发明通过临床数据和基础生物实验数据来研究神经降压素与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌转化之间的关系,本发明的成果可以为临床诊断去势抵抗性前列腺癌的神经内分泌化亚型或判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后提供新的方法。
发明内容
本发明提供了神经降压素在制备诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型的试剂中的应用。所述试剂可以是能够检测血清中神经降压素含量的任何试剂。在本发明的具体的实施方案中,所述试剂是ELLSA实验中使用的神经降压素抗体。
根据本发明的具体的实施方案,当血清中神经降压素水平高于正常人均水平时,则诊断接受检测的去势抵抗性前列腺癌患者为去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型患者。
本发明还提供了神经降压素在制备判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后的试剂中的应用。所述试剂可以是能够检测血清中神经降压素的含量的任何试剂。在本发明的具体的实施方案中,所述试剂是ELLSA实验中使用的神经降压素抗体。
根据本发明的具体的实施方案,当血清中神经降压素水平高于正常人均水平时,则判断接受检测的去势抵抗性前列腺癌患者的预后差。
本发明还提供了检测神经降压素的试剂在制备诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型试剂盒中的应用。所述试剂可以是能够检测血清中神经降压素的含量的任何试剂。在本发明的具体的实施方案中,所述试剂是ELLSA实验中使用的神经降压素抗体。
本发明还提供了检测神经降压素的试剂在制备判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后的试剂盒中的应用。所述试剂可以是能够检测血清中神经降压素的含量的任何试剂。在本发明的具体的实施方案中,所述试剂是ELLSA实验中使用的神经降压素抗体。
本发明还提供了检测神经降压素和去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型相关性的方法,所述方法的具体操作步骤如下:
1.临床检测
(1)检测正常人和去势抵抗性前列腺癌患者血清中神经降压素的含量。
(2)将步骤(1)测得的数据和去势抵抗性前列腺癌患者的临床数据进行相关性分析。
2.基础生物实验
(1)使用神经降压素诱导体外培养的前列腺癌细胞,观察前列腺癌细胞的变化;
(2)使用步骤(1)诱导后,抑制神经降压素的信号通路,观察前列腺癌细胞变化。
通过临床检测发现神经降压素和去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型存在强相关性。基础生物学实验发现神经降压素能够诱导前列腺癌细胞发生神经内分泌转化,而当抑制神经降压素的信号通路时,前列腺癌细胞的神经内分泌转化过程受到抑制。
优选地,临床检测血清中神经降压素的含量使用ELLSA方法。
优选地,本发明使用的体外培养的前列腺癌细胞是LNCaP细胞。
抑制神经降压素信号通路的方法包括加入神经降压素的拮抗剂、加入神经降压素的抑制剂、加入神经降压素受体的阻断剂、加入干扰神经降压素受体表达的试剂。在本发明的具体的实施方案中,通过加入针对神经降压素受体的siRNA来抑制神经降压素的信号通路。
优选地,上述针对神经降压素受体的siRNA是针对神经降压素受体1的siRNA(靶序列:5’-ACCCATGTTTCTCATTAGTGTCT)或是针对神经降压素受体3的siRNA(靶序列:CTGAATGTAATGCAAGAATGAAC)。更优选地,针对神经降压素受体的siRNA是上述两种siRNA的组合。
针对神经降压素受体1的siRNA(siRNA)序列信息如下:
正向序列:5’-ACACUAAUGAGAAACAUGGGU-3’,
反向序列:5’-CCAUGUUUCUCAUUAGUGUCU-3’;
针对神经降压素受体3的siRNA(siRNA3)序列信息如下:
正向序列:5’-UCAUUCUUGCAUUACAUUCAG-3’,
反向序列:5’-GAAUGUAAUGCAAGAAUGAAC-3’;
在本发明的具体的实施方案中,Westernblot实验证明,前列腺癌细胞中导入siRNA,神经降压素受体表达受到抑制。
在本发明的具体的实施方案中,神经降压素诱导的体外培养的前列腺癌细胞呈现NE细胞的形态特征,如细胞呈锥形、出现多个树状突起;导入siRNA的前列腺癌细胞的细胞则恢复了正常的形态。
本发明的去势抵抗性前列腺癌细胞神经内分泌化亚型的构建是通过下列方法实现的:在无雄激素的条件下体外培养前列腺癌细胞,使用神经降压素诱导前列腺癌细胞系,采用光镜观察细胞形态,观察前列腺癌细胞是否发生了神经内分泌转化。
本发明中术语“对象”是指有生命的人类或非人类的生物体。优选地,所述对象是前列腺癌患者对象。
本发明中术语“水平升高”的意思是在一定的阈值水平之上的水平。
本发明的优点和有益效果如下:本发明首次了发现神经降压素和去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型的相关性,一方面为诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型提供新的方法,同时为判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型患者的预后提供新的途径;另一方面为临床治疗去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型提供新的靶向药物。
附图说明
图1显示正常人、激素依赖性前列腺癌患者(ADPC)和去势抵抗性前列腺癌患者(CRPC)血清中神经降压素水平的散点图;
图2显示神经降压素和去势抵抗性前列腺癌神经内分泌亚型的相关性;
图3显示神经降压素和去势抵抗性前列腺癌神经内分泌亚型患者预后的相关性;
图4显示神经降压素体外诱导前列腺癌细胞发生神经内分泌转化过程中细胞形态的变化;
图5显示siRNA干扰神经降压素受体表达的干扰效率的检测;
其中:图5A表示单独转入siRNA对神经降压素受体1表达的影响;图5B表示单独转入siRNA2对神经降压素受体2表达的影响;图5C表示siRNA3对神经降压素受体3表达的影响;
图6显示siRNA对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响;
其中:图6A表示单独转入阴性对照siNT对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响;图6B表示单独转入siRNA对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响;图6C表示单独转入siRNA2对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响;图6D表示单独转入siRNA3对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响;图6E表示同时转入siRNA和siRNA3对前列腺癌细胞神经内分泌转化的影响。
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步说明本发明,本发明的实施例仅用于解释本发明,并不意味着限制本发明的保护范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1神经降压素与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化的相关性研究
本实施例中,神经降压素在血清中的水平是神经降压素的空腹水平。空腹水平的意思是采取血样前12h没有摄取食物。
1、全部研究对象选自天津市泌尿外科研究所病理证实的64例经过不等时间抗雄治疗前列腺癌患者,且这些对象于2014.04-2014.06期间在天津市泌尿外科研究所行PSA监测检查,其中18例未见生化复发,余46例已经发生了雄激素抵抗(趋势抵抗性前列腺癌,根据EAUGuideline)。
2、研究方法
2.1神经降压素的血清浓度检测
2.1.1步骤:采集前列腺癌患者血清样品,采用PHOENIXPHARMACEUTICALS的NeurotensinFluorescentImmunoassayKit,将试剂及血浆样品置于室温下(20~25℃)进行温度平衡;计算试剂用量,样本与标准品进行双份实验;配制1×EIA缓冲液,水化标准神经降压素蛋白、阳性对照以及结合蛋白。配制标准品:打开。取6个离心管,以1~6标记,向6号管中加900μl1×EIA缓冲液加100μl标准品溶液,混匀,浓度为100000ng/ml;从5号到1号依次倍比稀释标准品浓度。使用移液器取50μl1号~5号离心管内标准品、阳性对照、病人血清加入到抗体包埋的板孔内,每次取样时更换枪头;使用移液器向每个孔内加入25μl结合蛋白,4℃孵育过夜;加入25μl生物素表达的多肽,室温孵育1.5h,移去各孔液体,以350μl1×EIA缓冲液洗涤四次。向各孔加入100μlSR-HRP,室温孵育1h,移去各孔内液体,以350μl1×EIA缓冲液洗涤四次。向各孔加入100μl底物反应液,室温下避光下孵育15min;向各孔加100μl反应终止液;使用325nm激发和425nm发射光检测每孔荧光强度,建立标准曲线,计算各样本神经降压素的血清浓度。
2.1.2统计方法
统计学采用双侧t检验,P<0.05为差异显著。
2.1.3结果:
结果如图1所示,与正常组和激素依赖性前列腺癌患者(ADPC)相比,去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化患者(CRPC)血清中神经降压素的含量明显升高。
2.2神经降压素的血清浓度与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化的相关性分析
2.2.1分析步骤
用GraphpadPrism做相关性的统计学分析。
2.2.2结果
使用去势抵抗性前列腺癌患者临床免疫组化结果为临床指标,通过观察免疫组化的严重程度和神经降压素浓度的关系,进行相关性分析。结果如图2所示,神经降压素的血清浓度与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化相关性强(P<0.001),即神经降压素在血清中的含量高于正常水平时,则诊断去势抵抗性前列腺癌已经发生神经内分泌转化。
2.3神经降压素的血清浓度与去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后的相关性分析
2.3.1分析具体步骤
用GraphpadPrism做相关性的统计学分析。
2.3.2结果
以患者无复发生存的长短判断去势抵抗性前列腺癌患者预后效果的指标。结果如图3所示,神经降压素水平影响去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型的预后,两者存在强相关性(P=0.0002<0.05),即神经降压素在血清中的含量高于正常水平时,去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型患者的预后差。
实施例2针对神经降压素受体的siRNA的干扰效率的检测
1、合成siRNA
在Genebank中找到神经降压素受体1的基因序列(GeneID:4923)、神经降压素受体2的基因序列(GeneID:23620)、神经降压素受体3的基因序列(GeneID:6272)。由上海吉凯基因公司设计及化学合成,2.0OD(5nmol)*2只,如下:
针对神经降压素受体1的siRNA(siRNA)序列信息如下:
正向序列:5’-ACACUAAUGAGAAACAUGGGU-3’,
反向序列:5’-CCAUGUUUCUCAUUAGUGUCU-3’;
针对神经降压素受体2的siRNA(siRNA2)序列信息如下:
正向序列:5’-UCAUUCUUGCAUUACAUUCAG-3’,
反向序列:5’-GAAUGUAAUGCAAGAAUGAAC-3’;
针对神经降压素受体3的siRNA(siRNA3)序列信息如下:
正向序列:5’-UCAUUCUUGCAUUACAUUCAG-3’,
反向序列:5’-GAAUGUAAUGCAAGAAUGAAC-3’;
空的靶基因siRNA(siNT)
正义链:5’-UUAAGUAGCUUGGCCUUGAtt-3’,
反义链:5’-UCAAGGCCAAGCUACUUAAtt-3’。
2、细胞培养:LNCaP细胞在含10%FBS的1640培养基中,37℃、5%CO2培养箱培养。
3、前列腺细胞神经内分泌化细胞模型的建立
3.1诱导
将细胞按1×104/孔接种到24孔细胞培养板中,在37℃、5%CO2培养箱细胞培养24h后,在培养基中加入终浓度为4ng/ml的神经降压素(使用无菌水配制),诱导前列腺癌细胞系LNCaP3代,每代一周。
3.2细胞形态观察
结果如图4所示,神经降压素诱导后,细胞呈现神经内分泌细胞的形态,如细胞呈锥形、出现多个树状突,表明前列腺细胞神经内分泌化细胞模型建立成功。
4、转染:将上述神经降压素诱导后发生神经内分泌化的LNCaP细胞按1×104/孔接种到24孔细胞培养板中,在37℃、5%CO2培养箱细胞培养24h。更换无双抗含10%FBS的1640培养基,转染按照脂质体转染试剂2000(购自于Invitrogen公司)的说明书转染,实验分为阴性对照组和实验组(干扰RNA的浓度均为20nM),其中阴性对照组siRNA为通用对照siRNA,即siNT,与神经降压素受体基因的序列无同源性;实验组为2个平行组。阴性对照组和实验组同时分别转染。
5、免疫印迹(westernblot)检测神经降压素受体蛋白表达水平:转染细胞48h后,用细胞裂解液(150mM氯化钠+1%NP-40(去垢剂)+0.1%SDS(去垢剂)+2μg/mlAprotinin(蛋白酶抑制剂)(使用前加入)+2μg/mlLeupeptin(蛋白酶抑制剂)(使用前加入)或1mMPMSF(蛋白酶抑制剂)+1.5mMEDTA(蛋白酶抑制剂)+1mMNaVanadate(磷酸脂酶抑制剂))收集细胞,用BCA蛋白检测试剂盒进行蛋白浓度的测定,各实验组取50μg蛋白进行SDS-PAGE,转膜,5%脱脂奶粉封闭,接着加入神经降压素受体抗体和内参抗体在4℃孵育过夜,膜用TBST液洗涤3次,然后再用辣根过氧化物酶(HRP)标记的山羊抗小鼠(中杉金桥有限公司,1:5000)室温孵育1h。用ECL免疫印迹化学发光试剂孵育5min后曝光、显影、定影。管家蛋白β-actin或GAPDH蛋白为内参蛋白。
6、结果
如图5所示,siRNA、siRNA2、siRNA3分别能够显著抑制神经降压素受体1(NTSR1)、神经降压素受体2(NTSR2)、神经降压素受体3(NTSR3)的表达。
实施例3siRNA对前列腺细胞神经内分泌化的影响
1、前列腺细胞神经内分泌化细胞模型的建立步骤同实施例2。
2、细胞转染:步骤同实施例2。
3、细胞形态观察
光镜下观察细胞形态,结果如图6所示,siRNA干扰神经降压素受体1的表达或siRNA3干扰神经降压素受体3的表达,或同时干扰神经降压素受体1和神经降压素受体3的表达后,与阴性对照组(siNT)相比,前列腺癌细胞失去了椎体形状和树状突,恢复了本来的形态。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之做一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见。因此,在不偏离本发明精神的基础上所作的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.神经降压素在制备诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型的试剂中的应用;所述试剂是用于检测血清中的神经降压素含量。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述试剂是神经降压素抗体并用于ELISA实验。
3.神经降压素在制备判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后的试剂中的应用;所述试剂是用于检测血清中的神经降压素含量。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述试剂是神经降压素抗体并用于ELISA实验。
5.检测神经降压素的试剂在制备诊断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型试剂盒中的应用;所述试剂是用于检测血清中的神经降压素含量,所述试剂盒包括权利要求1或2所述的试剂。
6.检测神经降压素的试剂在制备判断去势抵抗性前列腺癌神经内分泌化亚型预后的试剂盒中的应用;所述试剂是用于检测血清中的神经降压素含量。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求3或4所述的试剂。
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