CN111701025A - 用于治疗肾细胞癌的药物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开了一种降低肾细胞癌患者斯钙素‑2水平的试剂在制备治疗肾细胞癌的药物中的应用,所述药物包括降低肾细胞癌患者斯钙素‑2水平的试剂和多靶点酪氨酸激酶抑制剂。本发明提供的方法通过抑制斯钙素‑2的表达,并降低多靶点酪氨酸激酶抑制剂的耐药性,能够改善对肾细胞癌患者的治疗效果。

Description

用于治疗肾细胞癌的药物及其应用
技术领域
本发明涉及生物制药领域,具体涉及一种治疗肾细胞癌的药物及其应用。
背景技术
肾细胞癌(Renal Cell Carcinoma,RCC)简称肾癌,是泌尿系常见的恶性肿瘤,发病率居泌尿系统恶性肿瘤的第二位。肾癌起病隐匿,接近三分之一的患者在初诊时已发生转移,20-40%的肾癌患者在肿瘤切除后仍然会发生转移,而转移性肾癌(metastaticRenal Cell Carcinoma,mRCC)患者的预后极差,五年生存率不超过10%,造成极大的治疗负担和身体负担。我国的肾脏发病率与世界部分国家和地区相比虽仍处于较低水平,但近年来发病率呈现逐年上升趋势。
斯钙素(stanniocalcin,STC)是一类糖蛋白激素,早期发现于硬骨鱼的分泌腺中,后来在人类和其他哺乳动物中也发现了此类相似功能和结构的蛋白,分别命名为斯钙素-1(STC-1)和斯钙素-2(STC-2)。STCs以旁分泌和自分泌的方式参与机体的多种生理功能。不但具有调节钙磷代谢功能,同时在心血管疾病、炎症细胞迁移、胚泡着床和子宫的蜕膜化神经系统疾病等方面起重要作用。已有多项研究发现STC2在多种肿瘤细胞中存在高水平表达,与胃癌、结直肠癌、食管癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、成纤维细胞瘤患者的预后呈负相关。
舒尼替尼(Sunitinib,Sun)是一种多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂,可以抑制血管内皮生长因子受体(VEGFR)、血小板源性生长因子受体(PDGFR)、干细胞生长因子受体(KIT)等多种受体酪氨酸激酶的活性,具有抑制肿瘤血管和杀伤肿瘤细胞的双重作用。舒尼替尼早于2006年获得FDA批准作为mRCC的一线治疗方案, 2007年获批进入中国市场,迄今已超过十年,而mRCC患者的五年生存率并无显著提升。临床数据表明,接近三分之一的mRCC患者对舒尼替尼存在固有耐受,而其余患者则在6-15月后对舒尼替尼产生耐受,极大的限制了舒尼替尼的临床应用。
发明内容
为了至少部分地解决现有技术中存在的问题,本发明的实施例提供了一种可以治疗肾细胞癌的方法,该方法通过抑制患者体内的斯钙素-2的mRNA的表达或中和斯钙素-2从而降低斯钙素-2水平,从而在用于治疗肾细胞癌的药物中提高药物的治疗效果,改善多靶点酪氨酸激酶抑制剂的耐药性,为肾细胞癌的治疗提供一种新的思路和方法。
在本发明的一个方面,提供了一种降低肾细胞癌患者斯钙素-2水平的试剂在制备治疗肾细胞癌的药物中的应用,所述药物包括降低肾细胞癌患者斯钙素-2 水平的试剂和多靶点酪氨酸激酶抑制剂。
在本发明的一些实施方案中,所述试剂是利用基因编辑或RNA干扰构建靶向斯钙素-2的mRNA基因的片段和/或包含该片段的载体,和/或斯钙素-2的中和抗体。
在本发明的一些实施方案中,所述试剂包括斯钙素-2的mRNA基因的miRNA片段和/或siRNA片段和/或用于CRISPR/Cas9基因敲除的sgRNA片段,和/或,包括含有所述片段的载体,和/或,斯钙素-2的中和抗体。
在本发明的另一个方面,提供了一种用于治疗肾细胞癌的药物,包括降低肾细胞癌患者斯钙素-2水平的试剂和多靶点酪氨酸激酶抑制剂。
在本发明的一些实施方案中,所述试剂包括能够使得斯钙素-2的mRNA基因沉默的siRNA基因片段、能够使得斯钙素-2的mRNA基因沉默的miRNA基因片段、用于CRISPR/Cas9基因敲除的sgRNA片段、斯钙素-2的中和抗体中的至少一种。
在本发明的一些实施方案中,所述试剂包括斯钙素-2的中和抗体,所述多靶点酪氨酸激酶抑制剂包括舒尼替尼。
尽管本发明没有明确的描述,本领域技术人员能够理解诸如基因编辑或RNA 干扰的操作方法,例如利用基因编辑技术或RNA干扰技术构建特异性靶向斯钙素 -2的mRNA基因的片段和/或包含该片段的载体;将所述片段和/或载体施用于目标(例如肾细胞癌造模的小鼠、患有肺癌的人等),从而降低mRNA基因的表达或 STC-2蛋白的水平。
尽管本发明没有明确的描述,本领域技术人员能够理解,CRISPR/Cas9基因敲除技术是定点敲除基因的一种方法。Cas9作为一种灵活的工具,可应用在多个方面,包括转录激活、转录抑制、表观遗传标记的调节、基因组结构的调节、sgRNA表达和定位的控制、基因组编辑等。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于降低了单一使用多靶点酪氨酸激酶抑制剂类药物治疗肾细胞癌产生的耐药性,更显著地抑制肾癌细胞的活性,从而具有明显的协同效应,具有更好的肾细胞癌治疗效果。
附图说明
图1显示了STC2表达与肾细胞癌患者生存率之间的相关性;
图2显示了肾癌细胞(HK2、Caki-1,786-O,769-P,ACHN)提取RNA和蛋白进行RT-PCR(A)和Western blotting(B)检测结果示意图;其中,*与对照相比存在显著差异,P<0.05,**与对照相比存在极显著差异,P<0.01;
图3显示了舒尼替尼不同浓度(A)和天数(B)对肾癌细胞的细胞活性的影响,*与对照相比存在显著差异,P<0.05;
图4显示了使用STC2抗体对肾癌细胞活性影响。
具体实施方式
下面参照具体的实施例进一步描述本发明,但是本领域技术人员应该理解,本发明并不限于这些具体的实施例。
下述实施例中的实验方法,如果没有特殊说明,均为常规实验方法。实验所用到的试剂,如无特殊说明,均可通过市售渠道获得。
在下述实施例中,多靶点酪氨酸激酶抑制剂是本领域广泛应用的具有抗肿瘤血管生成和抑制肿瘤生长的作用的药物,例如舒尼替尼、安罗替尼、培唑帕尼、卡博替尼等。下述实施例以舒尼替尼这一在肾细胞癌治疗中最被普遍临床使用的药物为例,其它多靶点酪氨酸激酶抑制剂药物同理,不予赘述。
在本发明的实施例中,肾细胞癌尤其可以是晚期转移性肾细胞癌。
在下述实施例中,所用的肾癌细胞源自于下述培养条件、细胞类型和筛选 HK-2(人肾皮质近曲小管上皮细胞)、ACHN(人肾癌细胞)、Caki-1(人肾透明细胞癌皮肤转移细胞)、786-O(人肾透明细胞癌细胞)、796-P(人肾癌796-P细胞株)均培养在含有10%胎牛血清的RPMI培养基中,培养环境为37℃、5%CO2、饱和湿度细胞恒温培养箱。
在下述实施例中,进行RT-PCR扩增采用如下方法:
培养的细胞PBS清洗后加入1ml的Trizol,室温静置5min,移至RNAse-free EP管;加200ul三氯甲烷混匀后静置5min;4℃12000g离心15min;取上清加等体积的异丙醇,静置10min;4℃12000g离心150min;白色沉淀加1ml 75%乙醇重悬,离心5min,重复一遍;吸干乙醇,通风橱开盖静置至白色沉淀为透明后加30-50μl 65℃RNAse-free水溶解RNA;测RNA浓度并保存。
分别使用TaKaRa反转录试剂盒和荧光定量试剂盒将RNA反转录为cDNA并配制反应体系,以GAPDH(甘油醛-3-磷酸脱氢酶)为内参进行扩增,每个RNA样品重复3次。
STC-2引物:上游:5′-ggtgtggcgtgtttgaatgtt-3′,下游:5′ -aggcgtctttgatgaatgacttg-3′
GAPDH引物:上游:5'-gccaaggtcatccatgacaactttgg-3',下游:5'-gcctgcttcaccaccttcttgatgtc-3'
扩增反应程序:95℃/10分钟/1循环、95℃/10s/45循环、60℃/60s/45循环。
在下述实施例中,Western blot检测采用下述步骤:
将各组细胞超声粉碎,加入含蛋白酶抑制剂的细胞裂解液于冰上裂解5 min,4℃,36000r/min离心15min,收集上清。取蛋白样品进行SDS-PAGE,结束后将蛋白转至PVDF膜,5%脱脂奶粉磷酸盐吐温缓冲液(PBST)封闭2h。分别加入兔抗人STC2多克隆抗体(1∶100)、兔抗人GAPDH多克隆抗体(1∶1000),4℃孵育过夜,TBST漂洗后加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗室温孵育2h。TBST 漂洗3次,每次10min,ECL试剂盒发光显影,每个样品重复3次。
在下述实施例中,MTT法检测细胞增殖采用下述步骤:
对照组(不加入舒尼替尼)、加入1、5、10、20uM浓度的舒尼替尼的细胞在 37℃、5%CO2条件下常规培养,分别在培养24、48、72h时加入20ul MTT(5mg/ml),继续抚育4h;弃去多余培养基后加入150ul DMSO振荡反应10min, 酶标仪检测490nm处吸光度(A)值。
申请人首先分析了STC2表达与肾细胞癌之间的关系,根据肿瘤基因组图谱 TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据库中STC-2与肾细胞癌患者生存关系进行分析,如图1所示,STC-2的高表达与肾癌患者的总生存(Overall survival)时间和无病生存(Diseasefree survival)时间显著相关(显著缩短)(图1)。该发现启示本申请发明STC-2可能具有通过抑制其表达从而改善肾细胞癌临床治疗效果的应用前景。
实施例1肾细胞癌细胞样品筛选
通过RT-PCR和Western blot检测了人肾癌细胞Caki-1,796-P,786-O, ACHN和HK-2中STC-2表达情况。参考图2所示结果,人肾癌细胞796-P的STC2 的表达量显著高于与人肾小管上皮细胞HK-2(p<0.05);人肾癌细胞Caki-1, 786-O,ACHN中的STC2的表达量极显著高于与人肾小管上皮细胞HK-2(p<0.01) (如图2-A,B所示)。
因此,Caki-1,786-O,769-P等更适合用于观察STC-2的表达量,因此,选择了这三组作为后续实验的基础。
实施例2舒尼替尼用量筛选
使用舒尼替尼处理上述所选择的细胞2d后,使用MTT方法检测细胞的增殖情况,参考图3所示,舒尼替尼能显著抑制肾癌细胞Caki-1、786-O、796-P的细胞活性。从图3中可以看出,Caki-1细胞对5uM的舒尼替尼最敏感,786-O 和796-P细胞对药物敏感度呈剂量依赖型(如图3-A所示)。5uM的舒尼替尼处理 1d后,处理组与对照组无显著差异;连续处理2d和3d后,处理组的细胞活性显著低于对照组(如图3-B所示);相较于Caki-1细胞,786-O和796-P细胞对舒尼替尼更加敏感(如图3-B所示)。
基于上述结论,后续选取5uM舒尼替尼来。
实施例3CRISPR/Cas9基因敲除对舒尼替尼耐药性的影响
通过STC-2基因敲除载体病毒(基于Broad Institute的Feng Zhang实验室设计的STC2 CRISPR guide RNA序列利用质粒pX601-AAV-CMV自行合成或者购买均可,例如abm的STC2 CRISPR Knockout Vector/Virus/Cell Line),利用 AAV病毒转染5uM舒尼替尼处理2d的Caki-1细胞,感染48h后收集细胞进行MTS 检测,显示敲除STC-2mRNA基因的肾癌细胞活性相对只用舒尼替尼处理2d未进行其它处理的Caki-1细胞降低了20%,显示STC2 mRNA低表达降低了舒尼替尼的耐药性,提高了其诱导肾细胞癌凋亡的效果。
实施例4利用siRNA沉默STC-2mRNA的表达
设计合成特异性STC2 siRNA靶序列5’-gaatgctacctcaagcacga-3’靶向 STC2mRNA,合成序列并克隆到载体pLKO.1中,经过酶切、连接,构建成STC2 干扰重组质粒pLKO.1-sh STC2,构建的质粒载体,转染5uM舒尼替尼处理2d 的Caki-1细胞,感染48h后收集细胞。
按细胞凋亡试剂盒说明书操作规程,加入100ul 1×缓冲液(10×缓冲液用ddH2O稀释而成),然后加入5ul APC Annexin V和5μL 7-AAD混匀,避光温育 15min,1h内进行流式细胞仪分析检测STC2 mRNA沉默对舒尼替尼治疗肾细胞癌的影响。
实验结果显示,与对照组(只用舒尼替尼处理2d未进行其它处理)相比, STC2表达沉默的肾细胞癌细胞凋亡率高于对照组45%,显示STC2 mRNA低表达降低了舒尼替尼的耐药性,提高了其诱导肾细胞癌凋亡的效果。
实施例5STC-2中和抗体对Sunitinib处理肾癌细胞后细胞活性的影响
以Abnova的异种移植的抗人STC2抗体(1:50)为例(Biocompare、LSBio、 Merck等企业同样提供抗人STC2抗体),在5uM舒尼替尼处理2d的Caki-1细胞连续添加STC-2中和抗体两天后进行MTS检测。参考图4所示,MTS法检测结果显示,添加STC-2中和抗体比药物Sunitinib单独处理更显著地抑制肾癌细胞的活性。
序列表
<110> 宜兴市人民医院
<120> 用于治疗肾细胞癌的药物及其应用
<160> 5
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工合成引物(primer)
<400> 1
ggtgtggcgt gtttgaatgt t 21
<210> 2
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工合成引物(primer)
<400> 2
aggcgtcttt gatgaatgac ttg 23
<210> 3
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工合成引物(primer)
<400> 3
gccaaggtca tccatgacaa ctttgg 26
<210> 4
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工合成引物(primer)
<400> 4
gcctgcttca ccaccttctt gatgtc 26
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工合成引物(primer)
<400> 5
gaatgctacc tcaagcacga 20

Claims (6)

1.降低肾细胞癌患者斯钙素-2水平的试剂在制备治疗肾细胞癌的药物中的应用,所述药物包括降低肾细胞癌患者斯钙素-2水平的试剂和多靶点酪氨酸激酶抑制剂。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述试剂是利用基因编辑或RNA干扰构建靶向斯钙素-2的mRNA基因的片段和/或包含该片段的载体,和/或,斯钙素-2的中和抗体。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述试剂包括斯钙素-2的mRNA基因的miRNA片段和/或siRNA片段和/或用于CRISPR/Cas9基因敲除的sgRNA片段,和/或,包括含有所述片段的载体,和/或,斯钙素-2的中和抗体。
4.用于治疗肾细胞癌的药物,其特征在于,包括降低肾细胞癌患者斯钙素-2水平的试剂和多靶点酪氨酸激酶抑制剂。
5.根据权利要求4所述的药物,其特征在于,所述试剂包括能够使得斯钙素-2的mRNA基因沉默的siRNA基因片段、能够使得斯钙素-2的mRNA基因沉默的miRNA基因片段、用于CRISPR/Cas9基因敲除的sgRNA片段、斯钙素-2的中和抗体中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的药物,其特征在于,所述试剂包括斯钙素-2的中和抗体,所述多靶点酪氨酸激酶抑制剂包括舒尼替尼。
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