CN111308095A - 用于诊断前列腺癌的尿液蛋白标记物 - Google Patents

用于诊断前列腺癌的尿液蛋白标记物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于诊断前列腺癌的尿液蛋白标记物。具体地，本发明涉及检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂在制备用于诊断所述受试者前列腺癌的药物中的用途，其中所述检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂是质谱鉴定试剂、抗体或其抗原结合片段。

Description

用于诊断前列腺癌的尿液蛋白标记物
技术领域
本发明涉及临床诊断的技术领域。具体地，本发明涉及用于诊断前列腺癌的尿液蛋白标记物。具体而言，本发明涉及利用质谱分析蛋白组学技术获得的与人前列腺癌相关的尿液蛋白标志物及其用途。
背景技术
前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，在欧美等发达国家的发病率位居男性恶性肿瘤的第1位，死亡率仅次于肺癌，居男性恶性肿瘤的第2位，参见Siegel,R.L.,K.D.Miller,and A.Jemal,Cancer statistics,2018.CA:ACancer Journal forClinicians,2018.68(1):p.7-30。亚洲人群的发病率和死亡率也呈增长趋势，参见Ito,K.,Prostate cancer in Asian men.Nature Reviews Urology,2014.11:p.197，是影响我国中老年男性健康的首要问题，参见叶定伟等人,中国前列腺癌的流行病学概述和启示，中华外科杂志,2015.53(4):p.249-252。前列腺癌生长缓慢，早期无临床症状，易与良性增生混淆，后期发展迅速，导致恶性转移，参见Cary,K.C.and M.R.Cooperberg,Biomarkers inprostate cancer surveillance and screening:past,present,and future.Ther AdvUrol,2013.5(6):p.318-29；Wu,D.等人,Urinary biomarkers in prostate cancerdetection and monitoring progression.Critical Reviews in Oncology/Hematology,2017.118:p.15-26；和梁朝朝,前列腺癌诊疗的现状与未来，临床泌尿外科杂志,2014.v.29；No.248(08):p.7-10。早期发现和治疗可以显著提高前列腺癌生存率，参见Obirieze,A.C.等人,African-American Men with Low-Risk Prostate Cancer:ModernTreatment and Outcome Trends.Journal of Racial and Ethnic Health Disparities,2015.2(3):p.295-302。而现有的诊断方法如直肠指检(DRE)、经直肠超声(TRUS)、血清PSA、穿刺活检，还不能真正满足灵敏度高、特异性强的理想化早期诊断要求，参见梁朝朝,前列腺癌诊疗的现状与未来，临床泌尿外科杂志,2014.v.29；No.248(08):p.7-10，因此，寻找疾病早期诊断的新思路十分必要。
生物标志物是能够客观反应正常生理、病理过程的一类指示物，参见Strimbu,K.and J.A.Tavel,What are biomarkers？Curr Opin HIV AIDS,2010.5(6):p.463-6，从临床的角度来看，生物标志物能够帮助多因素疾病不同阶段的监测、预测和诊断，参见Gerszten,R.E.and T.J.Wang,The search for new cardiovascularbiomarkers.Nature,2008.451(7181):p.949-952。血液是一个相对稳定的系统，随着病情地推进，当血液到达代偿的临界点时，开始失代偿。在达到失代偿的临界点之前，疾病引起的变化被血液排除，在这个过程中，一个最重要代谢废物容纳的环境就是尿液。所以，在变化丰富的尿液中更有可能找到敏感的早期标志物，参见Gao,Y.,Urine—an untappedgoldmine for biomarker discovery？Science China Life Sciences,2013.56(12):p.1145-1146。
尿液易受性别、年龄、饮食等多种因素影响，参见Wu,J.and Y.Gao,Physiologicalconditions can be reflected in human urine proteome and metabolome.ExpertReview of Proteomics,2015.12(6):p.623-636，使用生存条件可控、遗传背景清晰的动物模型既可避免以上因素干扰，又可对病程进行连续监控。已有研究表明，尿液能够敏感反映肿瘤细胞在动物模型中的变化，参见Wu,J.,Z.Guo,and Y.Gao,Dynamic changes of urineproteome in a Walker 256tumor-bearing rat model.Cancer medicine,2017.6(11):p.2713-2722；Zhang,L.,Y.Li,and Y.Gao,Early changes in the urine proteome in adiethyldithiocarbamate-induced chronic pancreatitis rat model.Journal ofProteomics,2018.186:p.8-14。因此，为探索前列腺癌细胞的发生发展对尿液蛋白质组中的影响，本研究通过皮下分别注射RM-1肿瘤细胞建立荷瘤小鼠模型，分别收集与肿瘤发生发展对应的4个时间点的尿液样本，利用液相色谱串联高分辨率质谱(LC-MS/MS)分析尿液蛋白质组，寻找差异蛋白，为前列腺癌的早期诊断提供一些线索。
发明内容
本发明通过皮下注射RM-1细胞建立前列腺癌荷瘤小鼠模型，收集肿瘤生长期间4个时间点的尿液样本，基于数据非依赖性采集(DIA)技术，通过液相色谱串联高分辨质谱(LC-MS/MS)进行定量分析。与注射肿瘤细胞前相比，RM-1荷瘤模型共鉴定到14种人同源差异蛋白质，其中9种蛋白质被报道与前列腺癌相关、9种蛋白质在肿瘤可触摸前出现显著差异。通过以上实验与分析，尿液蛋白质组能够反映肿瘤发生发展的变化及早期生物标志物信息，并为相关肿瘤的临床早期诊断提供线索。
一方面，本发明提供了检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂在制备用于诊断所述受试者前列腺癌的药物中的用途，其中所述尿液中蛋白质选自以下的一种或多种、或其组合：Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白、泛酶、颗粒素蛋白前体、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1、溶酶体α-葡萄糖苷酶、生长停滞特异性蛋白1和肌球蛋白轻链激酶。
优选地，根据本发明所述的用途，其中所述诊断为早期诊断，优选地，所述早期诊断定义为肿瘤形成，但没有可触及的肿块或临床症状。
另一方面，本发明提供了检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂在制备用于早期诊断所述受试者前列腺癌的药物中的用途，其中所述尿液中蛋白质选自Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白和泛酶中的一种或多种。
优选地，根据本发明所述的用途，其中所述检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂是质谱鉴定试剂、抗体或其抗原结合片段。
进一步优选地，根据本发明所述的用途，其中所述检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂是单克隆抗体。
进一步优选地，根据本发明所述的用途，其中所述受试者是哺乳动物，优选是人。
在本发明提供的检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂在制备用于诊断所述受试者前列腺癌的药物中的用途的进一步优选的实施方案中，其中与健康对照相比，尿液中的丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、组织α-L-岩藻糖苷酶、泛酶、颗粒素蛋白前体、溶酶体α-葡萄糖苷酶和/或生长停滞特异性蛋白1含量升高，和/或Beta-2-糖蛋白1、转铁蛋白、软骨寡聚基质蛋白、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1和/或肌球蛋白轻链激酶含量降低，指示受试者患有前列腺癌；优选地，所述健康对照是未患有前列腺癌或其他疾病的健康受试者。
另一方方面，本发明提供了一种用于早期诊断前列腺癌的试剂盒或芯片，其包含检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂，其中所述尿液中蛋白质为以下蛋白质的组合：Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白、泛酶、颗粒素蛋白前体、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1、溶酶体α-葡萄糖苷酶、生长停滞特异性蛋白1和肌球蛋白轻链激酶。
附图说明
图1显示RM-1荷瘤小鼠肿瘤HE染色(100×)；
图2显示RM-1荷瘤小鼠不同时间点差异蛋白的Venn图。
具体实施方式
以下结合实施例用于进一步描述本公开，但这些实施例并非限制本公开的范围。
实施例1实验动物模型的建立
RM-1小鼠前列腺癌细胞购自中国科学院细胞库。细胞在37℃、5％CO2的条件下，于含有10％胎牛血清(Sigma Chemical)的RPMI-1640(Corning)中培养。
7周龄雄性C57BL/6小鼠由北京维通利华实验动物技术有限公司提供，动物许可证为SCXK(京)2016-0006。动物实验遵循审查和批准(动物福利保证号：ACUC-A02-2014-007)。所有动物饲养在12小时明暗循环的标准环境中(室温22±1℃，湿度65％-70％)。
皮下注射RM-1(参见Ming,M.等人,Therapeutic effect of oridonin on micewith prostate cancer.Asian Pacific Journal of Tropical Medicine,2016.9(2):p.184-187；Wei,S.-M.等人,Anti-CD27 Antibody Potentiates Antitumor Effect ofDendritic Cell-Based Vaccine in Prostate Cancer-Bearing Mice.Internationalsurgery,2015.100(1):p.155-163；和曹荣月,mGM-CSF/βhCG融合蛋白的制备及其致敏树突状细胞疫苗抗小鼠RM-1前列腺癌的作用，中国药科大学学报,2015.46(1):p.111-116)细胞建立荷瘤小鼠模型的方法如下：经台盼蓝染色计算活细胞数＞95％，通过在小鼠右后肢皮下注射0.1mL RM-1细胞(1.9×104)以建立前列腺癌荷瘤小鼠模型(n＝4)。本实验使用自身对照，未注射肿瘤细胞前所收集尿液即为对照组，该时间记为第0天，皮下注射肿瘤细胞的时间记为第1天。
实施例2尿液收集及样品制备
分别收集第0、7、15、22天的RM-1荷瘤小鼠尿液样本。将小鼠单独置于代谢笼中过夜(12h)，以收集尿液样本。尿液收集期间，不提供食物，可自由饮水，以避免尿液污染。
将收集到的尿液在4℃、3000×g条件下离心10min，以除去细胞及颗粒物沉淀，上清置于-80℃保存。在尿蛋白提取前，将尿液样本在4℃、12000×g条件下离心10min，以除去细胞碎片。使用四倍体积的预冷乙醇，于4℃沉淀上清液12h。将上述样品在4℃、12000×g条件下离心10min。将沉淀物重悬于裂解液(8mol/L尿素，2mol/L硫脲，25mmol/L DTT和50mmol/L Tris)中。使用Bradford法测定蛋白质浓度。
使用滤器辅助的蛋白质酶解方法(filter-aided sample preparation，FASP)(参见
Figure BDA0002399633380000051
J.R.等人,Universal sample preparation method for proteomeanalysis.Nature Methods,2009.6(5):p.359-362)对尿液蛋白质进行膜上辅助酶解。每个样本各取100ug蛋白质加到10kDa滤膜(Pall,Port Washington,NY,USA)上。依次加入UA(8mol/L尿素，0.1mol/L Tris-HCl，pH 8.5)和50mmol/L NH4HCO3溶液清洗蛋白质样品。加入20mmol/L DTT还原蛋白质(37℃、1h)，50mmol/L IAA避光反应30min，使蛋白质二硫键烷基化。按照蛋白质量：酶质量＝1∶50加入胰蛋白酶((Trypsin Gold,Promega,Fitchburg,WI,USA)，37℃孵育过夜。离心收集肽段，使用Oasis HLB固相萃取柱(Waters,Milford,MA)对肽段除盐。通过真空浓缩仪(Thermo Fisher Scientific,Bremen,Germany)进行干燥，并于-80℃保存。
使用高pH反相多肽分级法对混合肽段样本进行分级。使用高pH反相多肽分级试剂盒(84868,Thermo Fisher,USA)将混合肽段样本装载到旋转小柱上。用乙腈浓度递增的梯度洗脱结合肽，共收集得到10个组分，包括1个流动组分、1个洗脱组分和8个梯度样本组分。分级后的样本使用真空浓缩仪进行干燥，并在20μL 0.1％甲酸水中重新溶解。
实施例3LC-MS/MS分析
3.1组分分级样本的DDA数据库采集
使用EASY-nLC1200超高效液相色谱搭载Orbitrap Fusion Lumos高分辨质谱仪对10个分级组分进行数据采集。将溶于0.1％甲酸水中的肽段装载至预柱(75μm×2cm,3μm,C18,100A°)，将洗脱液装载至反相分析柱(50μm×250mm,2μm,C18,100A°)，洗脱梯度为5-30％流动相B(99.9％乙腈，0.1％甲酸，流速为0.5μL/min)，60min。为实现全自动、灵敏的信号处理，在所有样品中使用校准试剂盒(iRT kit,Biognosys,Switzerland)，浓度为1:20v/v。
以DDA-MS模式，参数设置如下：Orbitrap的一级分辨率为60000、350-1550m/z进行全扫描，循环时间为3s(最高速度模式)，自动增益控制(AGC)为1e6，最大注射时间为50ms。二级扫描在Orbitrap中进行，分辨率为15000，筛选窗口为2Da，碰撞能量为32％(HCD)。AGC目标为5e4，最大进样时间为30ms。
3.2实验样本的DIA数据采集
以DIA-MS模式分析48个实验样品。质谱参数设置如下：以60000分辨率、350-1550m/z进行一级全扫描；接下来进行二级扫描，分辨率为30000，建立36个筛选窗口，HCD碰撞能量为32％，AGC目标为1e6，最大注入时间为50ms。窗口计算方式：建库采集到的DDA搜库结果，依据m/z将所有鉴定到的肽段数量进行排序，分成36组，每一组的m/z范围即为采集DIA数据的窗口宽度。
3.3数据分析
使用Proteome Discoverer(2.3版,Thermo Scientific,Germany)对组分样本进行数据处理，构建数据库。采用附加iRT肽序列的SwissProt小鼠数据库(2019年5月更新，包含17016个蛋白序列信息)进行搜库。搜索参数设置如下：母离子质量偏差为10ppm，碎片离子质量偏差为0.02Da；固定修饰为半胱氨酸的脲基甲基化(+58.00Da)，可变修饰为甲硫氨酸的氧化(+15.995Da)，其他设置为默认参数。蛋白质和肽水平的错误发现率(FDR)设置为0.01。将上述搜库结果导入Spectronaut Pulsar(Biognosys,Switzerland)，建立谱图库：798个蛋白质，28356张二级谱。
将DIA-MS原始文件使用默认设置导入Spectronaut Pulsar。基于所有二级碎片离子峰面积进行定量。以肽段水平q值<0.1，每个蛋白质至少鉴定到2条特异性肽段，鉴定到406个高可信度蛋白质。差异蛋白质的筛选标准是：p值<0.01，蛋白质丰度变化倍数>1.5。
3.4生物信息学分析
使用在线免费软件DAVID 6.8(https://david.ncifcrf.gov/)对鉴定到的差异蛋白进行生物功能注释评估，包括蛋白质分子功能、细胞组分、生物过程。使用IPA(IngenuitySystems,Mountain View,CA,USA)对差异蛋白进行通路分析。
LC-MS/MS结果
1、荷瘤小鼠特征
接种肿瘤细胞后，每天观察荷瘤小鼠皮下肿瘤块的生长。
对接种RM-1细胞的荷瘤小鼠，从第15天开始，可观察可触及的小肿瘤块，并且肿瘤块逐渐长大。第23天处死小鼠，对肿瘤块称重，4只荷瘤小鼠的平均肿瘤块重量为0.90±0.13g。将肿瘤组织用苏木精和曙红(H&E)染色以进行病理检查，在肿瘤块中观察到大量的肿瘤细胞(图1)。
2、尿液蛋白质组变化
差异蛋白筛选标准是：蛋白质丰度变化倍数在1.5倍以上，p值小于0.01。同时，使用Uniprot数据库寻找这些蛋白质所对应的人同源蛋白，进行后续分析。
经DIA定量分析，共鉴定406种高可信度蛋白。经筛选，与第0天相比共鉴定到14种人同源的差异蛋白；其中第7天共9种差异蛋白，6种上调，3种下调；第15天无差异蛋白；第22天共6种差异蛋白，3种上调，3种下调。有1种连续变化蛋白，为血清转铁蛋白(Serotransferrin)。(图2、表1)
表1：RM-1荷瘤小鼠的差异蛋白
Figure BDA0002399633380000081
Figure BDA0002399633380000091
3、差异蛋白分析
荷瘤模型各时间点的差异蛋白均随着肿瘤生长发生明显的变化，提示尿液蛋白质组具有反映肿瘤发生发展的巨大潜力，具体分析如下。
第7天，肿瘤还不可触及，共有9种差异蛋白显著变化，其中，有6种被报道与前列腺癌相关。例如，丛生蛋白(Clusterin)在前列腺癌实体瘤中表达上调，参见Muhammad,L.A.and F.Saad,The role of clusterin in prostate cancer:treatment resistanceand potential as a therapeutic target.2015.15(9):p.1049，在患者的细胞内水平与Gleason评分相关，参见Steinberg,J.等人,Intracellular levels of SGP-2(Clusterin)correlate with tumor grade in prostate cancer.Clinical Cancer Research,1997.3(10):p.1707-1711；转铁蛋白(Transferrin)是铁结合转运蛋白质，是前列腺癌的有效促分裂剂，参见Kaighn,M.E.等人,Growth control of prostatic carcinoma cells inserum-free media:interrelationship of hormone response,cell density,andnutrient media.Proc Natl Acad和Rossi,M.C.and B.R.Zetter,Selective stimulationof prostatic carcinoma cell proliferation by transferrin.Proc Natl Acad Sci US A,1992.89(13):p.6197-201.；血浆中血清铁蛋白的升高是前列腺癌的风险因素，可作为补充性的生物标记物提高预后判断准确性，参见王席娟,血清铁蛋白在前列腺癌诊断与预后判断中的应用价值.2017,浙江大学；电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1(Voltage-dependent anion-selective channel protein 1)基因的mRNA表达在前列腺癌组织中显著增加，参见Asmarinah,A.等人,Expression of the Bcl-2family genes and complexesinvolved in the mitochondrial transport in prostate cancer cells.Int J Oncol,2014.45(4):p.1489-96；软骨寡聚基质蛋白(Cartilage oligomeric matrixprotein)通过增强浸润和破坏细胞内钙稳态来促进前列腺癌的进展，参见Englund,E.等人,Cartilageoligomeric matrix protein promotes prostate cancer progression by enhancinginvasion and disrupting intracellular calcium homeostasis.Oncotarget,2017.8(58):p.98298-98311，骨关节炎患者的软骨寡聚基质蛋白与前列腺癌的转移性疾病独立相关，参见Rosas,S.等人,Cartilage oligomeric matrix protein in patients withosteoarthritis is independently associated with metastatic disease inprostate cancer.Oncotarget,2019.10(46):p.4776-4785；Beta-2-糖蛋白1(Beta-2-glycoprotein 1)通过与受损细胞表面的磷脂结合，可能阻止内在的凝血级联反应的激活。人磷脂酰丝氨酸靶向抗体片段通过与β-2-糖蛋白1形成高亲和力复合物相互作用，可作为高度特异性的肿瘤显像剂，该研究在皮下或原位人类前列腺肿瘤的裸鼠中得到验证，参见Stafford,J.H.等人，Highly specific PET imaging of prostate tumors in mice withan iodine-124-labeled antibody fragment that targets phosphatidylserine.PLoSOne,2013。
第15天，肿瘤刚可触及，无差异蛋白显著变化。
第22天，共有6种差异蛋白显著变化，其中，有4种被报道与前列腺癌相关。例如，颗粒素蛋白前体(Progranulin)可能在前列腺癌进展中起关键作用，促进运动、增殖，参见Tanimoto,R.等人,Sortilin regulates progranulin action in castration-resistantprostate cancer cells.Endocrinology,2015.156(1):p.58-70；生长停滞特异性蛋白1(Growth arrest-specific protein 1)是生长抑制蛋白，参与生长抑制，阻止进入S期，参见Del Sal,G.等人,The growth arrest-specific gene,gas1,is involved in growthsuppression.Cell,1992.70(4):p.595-607，包括该蛋白基因在内的8个基因标签具有诊断前列腺癌的潜力，参见Rizzi,F.等人,Anovel gene signature for molecular diagnosisof human prostate cancer by RT-qPCR.PLoS One,2008.3(10):p.e3617。肌球蛋白轻链激酶(Myosin light chain kinase,smooth muscle)是前列腺细胞中雄激素信号通路的新型下游靶标，雄激素可下调LNCaP人前列腺癌细胞系中肌球蛋白轻链激酶的表达，参见Leveille,N.,A.Fournier,and C.Labrie,Androgens down-regulate myosin lightchain kinase in human prostate cancer cells.J Steroid Biochem Mol Biol,2009.114(3-5):p.174-9。
4、差异蛋白的生物功能分析
使用DAVID对差异蛋白进行功能注释，展示每个时间点差异蛋白的生物过程、细胞组成和分子功能相关信息。使用IPA对差异蛋白进行通路分析。
对生物过程分析，第7、22天显示出代谢、炎症等过程，第15天显示出骨骼发展过程，据报道，一旦前列腺癌细胞定植在骨髓中，癌细胞与骨微环境之间的相互作用就会导致骨骼形成和破坏的“恶性循环”，这一过程支持癌细胞的存活和肿瘤的生长，即该生物过程提示可能与肿瘤骨转移相关，与前列腺癌倾向于发生骨转移相吻合，参见Wang,G.等人,Genetics and biology of prostate cancer.Genes&development,2018.32(17-18):p.1105-1140。对细胞组成分析，显示出差异蛋白为分泌蛋白，大多来自细胞外基质、细胞表面。对分子功能，显示出具有通道蛋白活性。对通路分析，显示出不同时间点的通路具有各自的特点，且部分被报道与前列腺癌有关。例如，在肿瘤可触摸之前，FXR/RXR激活、LXR/RXR激活，参见Kong,Z.等人,Multi-Omics Analysis Reveals Up-Regulation of APRSignaling,LXR/RXR and FXR/RXR Activation Pathways in Holstein Dairy CowsExposed to High-Altitude Hypoxia.Animals:an open access journal from MDPI,2019.9(7):p.406，线粒体功能障碍，急性期反应信号等通路显著富集，据报道，LXR/RXR和FXR/RXR途径的激活可能试图减轻炎症，RXR是类维生素A受体家族的核激素受体，通常与LXR和FXR等受体一起使用，这些受体通常存在于与葡萄糖、脂质稳态和炎症反应有关的生物学和病理学通路中，参见Kong,Z.等人,Multi-Omics Analysis Reveals Up-Regulationof APR Signaling,LXR/RXR and FXR/RXR Activation Pathways in Holstein DairyCows Exposed to High-Altitude Hypoxia.Animals(Basel),2019.9(7)。Gleason得分为6.9±1.1的前列腺癌患者的尿液蛋白质组学研究显示LXR/RXR激活、急性期反应信号显著下调，参见Davalieva,K.等人,Comparative Proteomics Analysis of Urine RevealsDown-Regulation of Acute Phase Response Signaling and LXR/RXR ActivationPathways in Prostate Cancer.Proteomes,2017.6(1):p.1；网格蛋白介导的内吞信号与前列腺癌细胞迁移有关，参见Satcher,R.L.等人,Cadherin-11endocytosis throughbinding to clathrin promotes cadherin-11-mediated migration in prostatecancer cells.J Cell Sci,2015.128(24):p.4629-41；Rho对肌动蛋白运动的调节则是在肿瘤可触摸之后显著富集，据报道，RhoC基因能通过调控肌动蛋白细胞骨架影响细胞迁移，从而影响恶性肿瘤的侵袭和转移，参见Yuan,Z.等人,[Correlation of expression ofRhoC with invasiveness of prostate cancer cell line PC-3M in vitro].ZhonghuaYi Xue Za Zhi,2008.88(1):p.51-5。
本研究结果显示，尿液蛋白质组能够反映前列腺癌细胞发生发展的变化。在肿瘤不可见、不可触摸前，RM-1前列腺癌荷瘤模型的尿液中鉴定到显著变化的差异蛋白，且荷瘤模型间存在较大差异，提示尿液具有早期诊断、区分不同肿瘤类型、提示其发生发展的巨大潜力。同时，标志物的不同组合能够为肿瘤的早期诊断提供新思路、新线索，具有开展大规模临床研究的价值。

Claims (7)

1.检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂在制备用于诊断所述受试者前列腺癌的药物中的用途，其中所述尿液中蛋白质选自以下的一种或多种、或其组合：Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白、泛酶、颗粒素蛋白前体、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1、溶酶体α-葡萄糖苷酶、生长停滞特异性蛋白1和肌球蛋白轻链激酶。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述诊断为早期诊断，优选地，所述早期诊断定义为肿瘤形成，但没有可见或可触及的肿块或临床症状，优选地所述尿液中蛋白质选自Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白和泛酶中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂是质谱鉴定试剂、抗体或其抗原结合片段。
4.根据权利要求3所述的用途，其中所述检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂是单克隆抗体。
5.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述受试者是哺乳动物，优选是人。
6.根据权利要求1或2所述的用途，其中与健康对照相比，尿液中的丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、组织α-L-岩藻糖苷酶、泛酶、颗粒素蛋白前体、溶酶体α-葡萄糖苷酶和/或生长停滞特异性蛋白1含量升高，和/或Beta-2-糖蛋白1、转铁蛋白、软骨寡聚基质蛋白、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1和/或肌球蛋白轻链激酶含量降低，指示受试者患有前列腺癌。
7.一种用于早期诊断前列腺癌的试剂盒或芯片，其包含检测受试者尿液中蛋白质含量的试剂，其中所述尿液中蛋白质为以下蛋白质的组合：Beta-2-糖蛋白1、丛生蛋白、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白3、电压依赖性阴离子选择性通道蛋白1、高尔基体蛋白1、转铁蛋白、组织α-L-岩藻糖苷酶、软骨寡聚基质蛋白、泛酶、颗粒素蛋白前体、Na(+)/H(+)交换调节辅助因子NHE-RF1、溶酶体α-葡萄糖苷酶、生长停滞特异性蛋白1和肌球蛋白轻链激酶。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114743593A (zh) * 2022-06-13 2022-07-12 北京橡鑫生物科技有限公司 一种基于尿液进行前列腺癌早期筛查模型的构建方法、筛查模型及试剂盒

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2265464C (en) * 1996-09-13 2007-06-26 Transkaryotic Therapies, Inc. Therapy for .alpha.-galactosidase a deficiency
AU2007317306A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 The Regents Of The University Of Michigan SPINK1 as a prostate cancer marker and uses thereof
CN109270276A (zh) * 2018-11-09 2019-01-25 北京师范大学 卵巢癌的尿液蛋白标志物及其诊断用途
CN111208240A (zh) * 2020-02-28 2020-05-29 北京师范大学 用于诊断黑色素瘤的尿液蛋白标记物
CN111812309A (zh) * 2019-04-11 2020-10-23 北京师范大学 肿瘤骨转移的尿液蛋白标记物及其用途

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2265464C (en) * 1996-09-13 2007-06-26 Transkaryotic Therapies, Inc. Therapy for .alpha.-galactosidase a deficiency
AU2007317306A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 The Regents Of The University Of Michigan SPINK1 as a prostate cancer marker and uses thereof
CN109270276A (zh) * 2018-11-09 2019-01-25 北京师范大学 卵巢癌的尿液蛋白标志物及其诊断用途
CN111812309A (zh) * 2019-04-11 2020-10-23 北京师范大学 肿瘤骨转移的尿液蛋白标记物及其用途
CN111208240A (zh) * 2020-02-28 2020-05-29 北京师范大学 用于诊断黑色素瘤的尿液蛋白标记物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114743593A (zh) * 2022-06-13 2022-07-12 北京橡鑫生物科技有限公司 一种基于尿液进行前列腺癌早期筛查模型的构建方法、筛查模型及试剂盒

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