CN111549139A - Znf695作为前列腺癌骨转移的标志物及治疗靶 - Google Patents
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Abstract
本发明提出ZNF695作为前列腺癌骨转移的标志物及治疗靶。本发明确定了ZNF695在前列腺癌组织中高表达,并且在伴骨转移的前列腺癌组织中尤其特异,而下调ZNF695能够显著抑制体内前列腺癌骨转移。因此ZNF695可作为前列腺癌及其骨转移的早诊标志物和前列腺癌的治疗靶点。
Description
技术领域
本发明属于生物医学领域,更具体地涉及ZNF695作为前列腺癌骨转移的标志物及治疗靶。
背景技术
大多数癌症患者并不是死于原癌本身,而是死于转移癌,肿瘤转移是恶性肿瘤的临床治疗失败的根本原因。骨是实体肿瘤最常见的远处转移器官之一。国外一项对死于前列腺癌(prostate cancer,PCa)的患者进行的尸体解剖的研究表明大约80%的病例存在骨转移。在我国,随着营养结构改变及老龄化趋势,PCa发病率和死亡率有显著增长的趋势。目前尚无确切分子机制能够阐明PCa骨转移,也没有相关靶标能够有效地预测PCa骨转移。因而,一旦发生骨转移,不仅严重降低了PCa患者的生活质量与寿命,也给临床治疗带来了极大的困难。因此,从分子水平探索PCa骨转移发病机制,寻找有效的肿瘤分子标志物,并将特征性分子作为肿瘤治疗靶点,可为PCa骨转移的早期诊断和治疗开辟新途径。
鉴于此,提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供ZNF695作为前列腺癌骨转移的标志物及治疗靶。
本发明提出通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌诊断试剂盒制备中的应用,其中,ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。
在一些方案中,通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。
在一些方案中,生物样本包括体液、组织或细胞。
本发明提出通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌骨转移诊断试剂盒制备中的应用,其中,ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。
在一些方案中,通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。
在一些方案中,生物样本包括体液、组织或细胞。
本发明提出抑制ZNF695的试剂在制备抑制前列腺癌骨转移药物中的用途。
在一些方案中,所述抑制ZNF695的试剂选自:能够全部或部分抑制ZNF695表达的物质,能够全部或部分抑制ZNF695蛋白发挥功效的物质。
在一些方案中,所述抑制ZNF695的试剂选自:蛋白质、寡核苷酸、寡核苷酸表达载体、小分子化合物。
本发明确定了ZNF695在前列腺癌组织中高表达,并且在伴骨转移的前列腺癌组织中尤其特异,而下调ZNF695能够显著抑制体内前列腺癌骨转移。因此ZNF695可作为前列腺癌及其骨转移的早诊标志物和前列腺癌的治疗靶点。
附图说明
图1:56例良性前列腺上皮组织(Beign)和276例前列腺癌组织(PCa)中ZNF695mRNA相对表达量;239例无骨转移前列腺癌组织(PCa/nBM)和37例骨转移前列腺癌组织(PCa/BM)中ZNF695 mRNA相对表达量;
图2:4对配对(P1-P4)的前列腺癌(T)及癌旁正常组织(N)中ZNF695蛋白表达情况;4例无骨转移前列腺癌组织(PCa/nBM,T5-T8)和4例骨转移前列腺癌组织(PCa/BM,T1-T4)中ZNF695蛋白表达情况;
图3::图A为转染了ZNF695 siRNA对前列腺癌细胞表达ZNF695的影响;图B为小鼠体内模型中BLI成像示意图;图C为骨X射线图;图D为骨H&E染色图;图E为骨转移评分结果;图F为BLI信号值,图G为无骨转移生存曲线;
图4:转染了ZNF695 siRNA对前列腺癌细胞迁移和侵袭的影响;
以上图中P小于0.05表示组间有显著差异。
具体实施方式
本发明通过大量样本研究,确定了ZNF695(序列参考HGNC:30954)在前列腺癌组织中高表达,并且在伴骨转移的前列腺癌组织中尤其特异,而下调ZNF695能够显著抑制体内前列腺癌骨转移。因此ZNF695可作为前列腺癌及其骨转移的早诊标志物和前列腺癌的治疗靶点。
本发明提出通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌诊断试剂盒制备中的应用,其中,ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。在本方案中,前列腺癌诊断包括区分无前列腺癌受试者和前列腺癌受试者。在一些方案中,无前列腺癌受试者应当理解为包括健康受试者和患良性前列腺癌增生受试者。在一些方案中,无前列腺癌受试者包括患良性前列腺癌增生受试者。在一些方案中,前列腺癌受试者包括无任何转移的前列腺癌受试者以及发生转移(如骨、脑、肺等)的前列腺癌受试者。
在一些方案中,将检测生物样本中ZNF695水平值与所设的阈值进行比较,若高于阈值,则判断为患有前列腺癌。在一些方案中,阈值可以根据大量前列腺癌阳性样本和前列腺癌阴性样本进行确定,如采用ROC曲线法。
在一些方案中,生物样本包括体液、组织、细胞。在一些方案中,体液包括血液、血清、血浆、尿液、前列腺液等。在一些方案中,组织包括前列腺组织和前列腺癌组织。在一些方案中,细胞包括肿瘤循环细胞、免疫细胞。
在一些方案中,通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。在一些方案中,还包括检测承载以上物质的载体,如芯片。
本发明提出通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌骨转移诊断试剂盒制备中的应用,其中,ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。在一些方案中,前列腺癌骨转移诊断包括区分前列腺癌无骨转移受试者和前列腺癌骨转移受试者。在一些方案中,无前列腺癌受试者应当理解为包括未发生任何转移的前列腺癌受试者和发生了其他非骨转移(如肝、脑、肺)的前列腺癌受试者。在一些方案中,前列腺癌骨转移诊断包括区分无前列腺癌受试者和前列腺癌骨转移受试者。一些方案中,无前列腺癌受试者应当理解为包括健康受试者和患良性前列腺癌增生受试者。在一些方案中,无前列腺癌受试者包括患良性前列腺癌增生受试者。
在一些方案中,将检测生物样本中ZNF695水平值与所设的阈值进行比较,若高于阈值,则判断为患有前列腺癌骨转移。在一些方案中,阈值可以根据大量前列腺癌骨转移阳性样本和前列腺癌骨转移阴性样本进行确定,如采用ROC曲线法。
在一些方案中,生物样本包括体液、组织、细胞。在一些方案中,体液包括血液、血清、血浆、尿液、前列腺液等。在一些方案中,组织包括前列腺组织和前列腺癌组织。在一些方案中,细胞包括肿瘤循环细胞、免疫细胞。
在一些方案中,通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。在一些方案中,还包括检测承载以上物质的载体,如芯片。
本发明提出抑制ZNF695的试剂在制备抑制前列腺癌骨转移药物中的用途。其中,抑制前列腺癌骨转移的药物其功能包括预防或治疗前列腺癌骨转移。
在一些方案中,所述抑制ZNF695的试剂选自:能够全部或部分抑制ZNF695表达的物质(是指通过中断ZNF695基因的转录和/或阻断ZNF695基因的mRNA翻译实现),能够全部或部分抑制ZNF695蛋白发挥功效的物质(是指能够抑制ZNF695蛋白的活性、有效作用时长、稳定性的物质)。
在一些方案中,所述抑制ZNF695的试剂选自:蛋白质(如本领域熟知,ZNF695抗体能够结合ZNF695,阻断ZNF695发挥作用)、寡核苷酸(如本领域熟知,ZNF695 DNA或mRNA的反义寡核苷酸能够阻断ZNF695表达;再如,针对ZNF695的小分子干扰RNA,包括siRNA、shRNA能够阻止ZNF695翻译)、寡核苷酸表达载体(前述寡核苷酸以表达载体形式存在)、小分子化合物。
下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
下述实验例中所使用的实验方法或实验条件,如无特殊说明,均按常规方法或厂家说明书进行,下述实验例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1、ZNF695的mRNA和蛋白检测
1.1 ZNF695 mRNA检测
采用实时定量PCR法:①使用Trizol试剂提取RNA,将2μg RNA进行逆转录反应,反应完成后将cDNA保存于-20℃备用。②按照检测试剂盒说明书准备DNA扩增所需要的SYBRGreen mix(Roche),及ZNF695检测引物及内参引物,引物的设计和合成均来自广州市锐博生物科技有限公司。在Bio-rad实时定量PCR仪,根据试剂盒说明书要求设置扩增反应条件,进行40个循环反应。GAPDH基因作为内参,所有样本至少设置3个副孔。③目的基因DNA相对表达量通过2-ΔΔCt公式计算得出。
1.2 ZNF695蛋白检测
采用免疫印记(Western blot)法:①蛋白提取:在4℃冷室进行或将六孔板置于冰上操作。预冷的PBS冲洗培养于六孔板中的细胞,用蛋白提取液(62.5mmol/l Tris-HCl(pH6.8),2%SDS,10%glycerol and 5%β-mercaptoethanol)收获细胞蛋白,细胞密度以60~70%为宜。②分别配制分离胶和积层胶,每条泳道中加入等量样品蛋白并做好记录。③SDS聚丙烯酰胺电泳跑胶1小时,恒压100V。④然后转膜1小时,恒流100mA,将蛋白转移至PVDF膜上(Millipore)。⑤室温下摇床上5%脱脂牛奶封闭1小时。用5%脱脂牛奶按照抗体说明书分别稀释一抗和二抗。⑥一抗4℃孵育过夜。次日用TBST洗膜三次,每次10分钟。二抗室温下孵育1小时,后用TBST洗膜三次,每次10分钟。⑦压片,曝光显影。ZNF695抗体、α-tubulin抗体、二抗均购自Cell Signaling Technology。
1.3实验结果
采用广州医科大学附属第二医院收集的临床样本进行ZNF695的mRNA和蛋白检测,样本包括56例良性前列腺增生患者的前列腺上皮组织,276例前列腺癌患者的前列腺癌组织(包括前列腺癌无骨转移患者239例,前列腺癌骨转移患者的37例)。如图1所见,ZNF695mRNA表达水平在良性前列腺上皮组织和前列腺癌组织之间存在显著差异,并且ZNF695mRNA表达水平在伴骨转移PCa组织中显著高于无骨转移PCa组织。如图2所见,ZNF695蛋白在PCa组织的表达明显高于正常前列腺上皮组织,同时,在伴骨转移PCa组织中ZNF695蛋白表达水平高于无骨转移PCa组织。
1.4结论
ZNF695可作为前列腺癌及前列腺癌骨转移的诊断标志物。其中,ZNF695在前列腺癌中高表达,并且意外的是,ZNF695在伴骨转移的前列腺癌组织中特异高表达。
实施例2、低表达ZNF695抑制前列腺癌细胞体内骨转移能力
2.1 PCa骨转移细胞体外培养
PCa骨转移PC-3细胞系培养于CO2浓度为5%,温度为37℃的培养箱中。细胞生长于Ham's F-12培养基(10%的胎牛血清)。观察细胞状态及细胞密度,定期更换培养基(一般2-3天左右),待细胞密度至80%时适宜实验使用。
2.2转染
用于下调ZNF695表达的RNA干扰质粒(siZNF695#1、siZNF695#2)及其对照质粒(vector)由广州市锐博生物科技有限公司设计和合成。转染前,将前列腺癌PC-3细胞以105个/孔接种于培养板,添加稀释后的RNA干扰质粒、对照质粒和脂质体,转染后利用抗生素进行筛选,最终获得稳定表达的细胞系,具体转染实验参照Lipofectamine2000产品说明书进行。
2.3小鼠心脏注射体内模型
①我们采用4-5周龄的裸鼠作为研究对象,小鼠购买自北京华阜康生物科技股份有限公司。②备好构建好的ZNF695低表达PC-3细胞。③心脏注射:小鼠用2%异氟烷吸入麻醉,随将密度为1×105个/μL的细胞注射入已经麻醉小鼠的左心室。④4-6周后,用颈部脱臼法处死小鼠,通过体内成像系统和X射线检测小鼠体内肿瘤形成的大小及转移情况,并用CCD相机拍照。⑤最后通过解剖取出肿瘤及转移组织,测量称重后固定,包埋切片后进行HE染色。其中,根据以下标准对骨转移进行评分:0:无转移;1:骨损伤覆盖骨宽度小于1/4;2:骨损伤覆盖骨宽度1/4~1/2;3:骨损伤覆盖骨宽度1/2~3/4;4:骨损伤覆盖骨宽度大于3/4;每只动物的骨转移评分来自四肢评分综合。
2.4实验结果
构建下调ZNF695表达的PC-3细胞结果如图3A所见。通过小鼠心脏注射模型观察ZNF695低表达对PC-3细胞骨破坏和转移能力的影响。结果如图3B-G所见,低表达ZNF695降低了PC-3细胞骨转移灶形成的数量和骨破坏总面积,延长了小鼠总生存期。
2.5结论
靶向抑制ZNF695能够抑制前列腺癌体内骨转移,ZNF695是前列腺癌骨转移的治疗或预防靶标。
实施例3、低表达ZNF695抑制前列腺癌细胞体外骨转移
3.1 PCa细胞体外培养
PC-3细胞系、VcaP细胞系培养于CO2浓度为5%,温度为37℃的培养箱中。细胞生长于Ham's F-12培养基(10%的胎牛血清)。观察细胞状态及细胞密度,定期更换培养基(一般2-3天左右),待细胞密度至80%时适宜实验使用。
3.2转染
同2.2方法将siZNF695#1及其对照质粒分别转染前列腺癌PC-3细胞或VcaP细胞,获得低表达ZNF695的前列腺癌细胞。
3.3迁移侵袭实验
①用50mg/L的matrigel包被或不包被transwell小室的polycarbonate滤膜。②取含约5×104个PCa细胞的无血清培养基100μL加入transwell小室,下室加10%FBS的培养基作趋化剂。③37℃培养24h,擦去膜上胶体,70%酒精固定膜上细胞,结晶紫染色。④100×显微镜进行观察和拍照,计数transwell底膜下侧附着的细胞。⑤以穿膜细胞为侵袭细胞随机选择5个视野计数侵袭细胞,取平均值以侵袭细胞数来表示肿瘤细胞的侵袭或迁移能力。
3.4实验结果
结果如图4所示,ZNF695低表达降低了PCa细胞的迁移、侵袭能力。
Claims (9)
1.通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌诊断试剂盒制备中的应用,所述ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。
2.根据权利要求1的应用,其特征在于:通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。
3.根据权利要求1的应用,其特征在于:生物样本包括体液、组织或细胞。
4.通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂在前列腺癌骨转移诊断试剂盒制备中的应用,所述ZNF695水平包括ZNF695的mRNA水平或蛋白水平。
5.根据权利要求4的应用,其特征在于:通过检测生物样本中ZNF695水平的试剂包括检测ZNF695的引物、探针或抗体。
6.根据权利要求4的应用,其特征在于:生物样本包括体液、组织或细胞。
7.抑制ZNF695的试剂在制备抑制前列腺癌骨转移药物中的用途。
8.根据权利要求7所述的用途,其特征在于:所述抑制ZNF695的试剂选自:能够全部或部分抑制ZNF695表达的物质,能够全部或部分抑制ZNF695蛋白发挥功效的物质。
9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所述抑制ZNF695的试剂选自:蛋白质、寡核苷酸、寡核苷酸表达载体、小分子化合物。
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