CN113176408B - 一种甲状腺癌预后情况判断的方法 - Google Patents
一种甲状腺癌预后情况判断的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种甲状腺癌预后情况判断的方法以及抗体,尤其是用于甲状腺乳头状癌预后情况判断,具体涉及CREB3L1基因在制备甲状腺乳头状癌预后情况判断的试剂中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲状腺癌预后情况判断的方法,特别是涉及一种甲状腺乳头状癌预后情况判断的方法。
背景技术
甲状腺癌是最常见的内分泌恶性肿瘤,占人类肿瘤总数的3%。已有多种组织学类型的甲状腺癌被描述,包括甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)和甲状腺未分化癌(anaplastic thyroid,ATC)。PTC占所有甲状腺癌的80%以上,临床预后良好,10年疾病特异性生存率超过90%。与高度分化的特征相关相反,ATC是未分化的肿瘤,可表现出干细胞样的特性,具有高度的增殖潜力,对目前的治疗方法具有抗性。因此,ATC是最致命的肿瘤之一,中位生存期只有6-8个月,占甲状腺癌相关死亡人数的近一半。
长期以来PTC和ATC之间的关系一直都是研究热点,并存在争议。PTC和ATC都发源于甲状腺滤泡细胞。然而,由于同一肿瘤内的同时存在ATC和PTC成分以及ATC患者中的部分患者存在的PTC既往史的现象,提示ATC可能是由PTC演变而来。在基因组水平中,BRAFV600E突变在ATC和PTC中均有发现,但在ATC中观察到的TP53和TERT启动子的常见共存突变在PTC中却较少,提示PTC细胞中基因的积累突变可能促进PTC向ATC发展。此外,据报道,可塑性赋予癌细胞在分化状态和未分化或癌干样细胞状态之间转变的能力,从而有助于肿瘤内异质性和肿瘤进展。在ATC中,PTC相关的生物标志物(如TTF-1,galectin-3)在部分ATC组织中分散分布,提示PTC和ATC细胞可能具有细胞可塑性。通过大量的全外显子组测序发现在同一样品的ATC和PTC部分,基于体细胞突变的基因组进化分析显示ATC与PTC分化于肿瘤发展的早期阶段,并且在PTC形成之前。因此,同一患者的ATC和PTC之间存在较长的遗传距离,不能排除ATC细胞通过遗传和/或表观遗传机制来源于PTC细胞亚群的可能性。
CREB3L1是UPR通路中的一个转录因子,在内质网应激状态下被激活,UPR信号通路在很多情况下起保护细胞作用,但是持久的UPR导致细胞凋亡,大量的研究认为UPR在肿瘤发生发展中起积极或者消极的作用,但是仍然缺乏关于对UPR反应的具体机制的理解。有研究显示正常大鼠前列腺组织中的UPR转录因子水平高于高级别前列腺癌组织中UPR转录因子水平(Ouyang X.et al,《Cancer research》,2008)。同样有研究显示,缺乏CREB3L1的表达有助于肺癌的进展和转移(Mellor P.et al,《Molecular and cellularbiology》2013)。还有研究表明CREB3L1基因的融合导致低度恶性纤维样粘液肉瘤形成(Mertens F.et al,《Laboratory investigation》,2005),CREB3L1一个潜在的作用就是可以防止因病毒感染而诱导的肿瘤形成(Denard B.et al,《Cell hostµbe》,2011)。可见,在不同肿瘤中,CREB3L1的表达情况以及对肿瘤的作用不同。
发明内容
本发明的发明人通过PTC和ATC的单细胞转录组测序,分析这些肿瘤细胞的表征,并对甲状腺组织的分化和未分化状态进行综合分析,以研究它们在单细胞分辨率下的共同和不同特征。通过单细胞测序,本发明的发明人发现ATC去分化与多种转录因子有关,其中CREB3L1在ATC细胞中高度富集,通过监测甲状腺癌患者CREB3L1表达情况,可对PTC患者进行更加精准的危险分层。
在第一个方面中,本发明提供了CREB3L1基因在制备甲状腺乳头状癌预后情况判断的试剂中的应用。
优选的,所述预后情况为预测甲状腺乳头状癌去分化可能性。
优选的,以CREB3L1基因制备的单克隆抗体用于制备甲状腺癌预后情况判断的试剂或试剂盒。
优选的,所述预后情况判断为当待测样品的CREB3L1相对于正常值高表达时,甲状腺乳头状癌去分化可能性高,总生存期和疾病特异性生存期显著降低。
在第二个方面中,本发明提供了一种甲状腺癌预后情况判断的试剂或试剂盒,其特征在于:所述试剂或试剂盒是以CREB3L1基因的单克隆抗体制得的。
优选的,所述预后情况判断为当待测样品的CREB3L1相对于正常值高表达时,甲状腺乳头状癌去分化可能性高,总生存期和疾病特异性生存期显著降低。
在第三个方面中,本发明提供了一种甲状腺乳头状癌的预后情况判断的方法,其特征在于,包括以下步骤:所述方法包括(a)提供样品;(b)检测样本的CREB3L1表达情况;和(c)基于步骤(b)的结果确定所述样品甲状腺乳头状癌去分化的可能性。所述方法可用于科研目的或临床前研究中。
优选的,所述样品为细胞或组织。
优选的,检测CRCREB3L1的表达情况是通过CREB3L1基因制备的单克隆抗体检测获得的。
对比现有技术,本发明的有益效果在于:
目前对于甲状腺癌尤其是甲状腺乳头状癌的预后情况的检测靶标并不明确,本发明的发明人发现CREB3L1的表达影响了甲状腺癌的去分化进程,检测甲状腺乳头状癌治愈患者中的CREB3L1表达情况,能够鉴别甲状腺乳头状癌的预后情况,能够指示甲状腺乳头状癌去分化可能性,当待测样品的CREB3L1相对于正常值高表达时,甲状腺乳头状癌去分化可能性高,总生存期和疾病特异性生存期显著降低,预后情况不良。
CREB3L1免疫组化染色还可鉴别转移至甲状腺其他肿瘤(如肺腺癌、非霍奇金淋巴瘤、鳞状细胞癌等)。现阶段国内外市场上CREB3L1抗体多为多克隆抗体,本发明提供了一种CREB3L1单克隆抗体,用于检测甲状腺癌,其特异性、敏感性以及阳性率均较市售抗体效果更好。
需要明确的是,此处仅仅举例说明了要求保护的一些具体实施方案,其中一个或更多个技术方案中所记载的技术特征可以与任意的一个或更多个技术方案相组合,这些经组合而得到的技术方案也在本申请保护范围内,就像这些经组合而得到的技术方案已经在本发明公开内容中具体记载一样。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1:
A.使用SCENIC识别每个细胞亚群中的共表达TF及其主调节因子;
B.CREB3L1阳性和阴性的样本(NOM,PTC,ATC)中各细胞类型的比例;
C.CREB3L1表达水平的轨迹;
D.CREB3L1在不同基因组成分中的分布模式;
E.GSEA分析CREB3L1靶基因(EMT、mTOR)富集程度。
图2:
A.Kaplan-Meier生存曲线显示CREB3L1表达高、低甲状腺癌组的总生存率和疾病特异性生存率差异。
B.复发组与非复发组CREB3L1染色阳性率比较:2年临床复发PTC样本与10年无病非复发组PTC样本。
C.CREB3L1在甲状腺转移性肺腺癌(mLAC)、转移性鳞状细胞癌(mSCC)、转移性非霍奇金淋巴瘤(mNHL)和甲状腺癌(ATC)中的染色。
图3:
A.CREB3L1蛋白序列信息。
B.HX-CREB3L1单克隆抗体制备流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1 CREB3L1是ATC中的主转录调控因子
单细胞RNA测序具有对单个细胞状态的准确识别和分析表征的能力,这为调查肿瘤内异质性和肿瘤微环境提供了机会,对于理解肿瘤相关机制包括肿瘤的细胞可塑性是至关重要。生物信息学分析也可以构建模型,连续检测不同细胞类型的细胞命运进程,揭示肿瘤发展的基因调控网络。
在这项研究中,本发明的发明人通过PTC和ATC的单细胞转录组测序,分析这些肿瘤细胞的表征,并对甲状腺组织的分化和未分化状态进行综合分析,以研究它们在单细胞分辨率下的共同和不同特征。通过单细胞测序,发明人发现ATC去分化与多种转录因子有关,其中CREB3L1在ATC细胞中高度富集(图1A),而在PTC细胞中水平相对较低,表明CREB3L1可以促进ATC的进展,其中大部分CREB3L1阳性细胞都来源于ATC细胞(图1B),并随着滤泡细胞-PTC-ATC的轨迹逐渐富集(图1C)。CREB3L1编码的TF通常位于内质网(endoplasmicreticulum,ER)的膜上,并在ER应激下转位到细胞核,诱导下游级联反应,维持ER稳定。通过染色质免疫共沉淀测序(ChIP-Seq)鉴定,CREB3L1的结合区域在基因启动子中高度富集(图1D)。而CREB3L1靶基因在ATC细胞中富集了EMT和MTOR信号,且高于正常甲状腺细胞(图1E)。这表明,CREB3L1是这些通路的主要驱动因素。总之,上述研究结果提示CREB3L1是影响ATC去分化进展的主要调节因子。
而在临床研究中,发明人发现在TGCA数据库的PTC患者中,CREB3L1高表达预示着总生存期和疾病特异性生存期显著降低(图2A)。通过比较PTC复发组与非复发组(复发组:2年临床复发的PTC样本;非复发组:10年无病PTC样本)CREB3L1免疫组化染色,结果显示复发组CREB3L1染色阳性率明显高于非复发组(P=0.0064)(图2B)。此外CREB3L1免疫组化染色还可鉴别转移至甲状腺其他肿瘤(如肺腺癌、非霍奇金淋巴瘤、鳞状细胞癌等)(图2C)。
综上所述,这些研究结果表明,CREB3L1的表达可能影响了甲状腺癌的去分化进程,促进了ATC的进展,使甲状腺癌患者的临床效果不佳。而CREB3L1免疫组化染色结果也有预测甲状腺癌去分化复发和鉴别诊断甲状腺转移的其他肿瘤的作用。
实施例2制备HX-CREB3L1单克隆抗体
制备HX-CREB3L1单克隆抗体
抗体制备
1)通过查找CREB3L1序列、设计并生产蛋白片段(图3A),构建到大肠杆菌表达载体pET28a中,进行诱导表达,验证后纯化目的蛋白。
2)利用纯化后CREB3L1蛋白作为免疫原免疫BALB/c雌性小鼠,通过对免疫效果的评价试验、交叉标签检测,检验小鼠血清抗体效价。收集小鼠腹腔饲养细胞,取小鼠脾脏与骨髓瘤细胞进行融合,一周后进行上清筛选(ELISA,交叉ELISA检测),筛选阳性克隆细胞株抗体亚克隆并进行浓度测定。
3)将阳性克隆上清进行复核实验检测,选定杂交瘤细胞注入BALB/c雌性小鼠,进行腹水制备,收集小鼠腹水后纯化,制得CREB3L1单克隆抗体成品,并进行校价及亲和性检验。
4)成品将进行特异性及敏感性实验及对标实验验证抗体可靠性。
5)CREB3L1抗体识别表位的初步鉴定:首先将CREB3L1蛋白基因序列分成四部分,分别构建入表达质粒中并在大肠杆菌中进行表达。将表达菌株pET28a,CREB3L11-94-pET28a,CREB3L195-189-pET28a,CREB3L1190-284-pET28a,CREB3L1285-375-pET28a,CREB3L11-375-pET28a的总蛋白进行SDS-PAGE电泳分析,确定各组CREB3L1蛋白表达情况。然后通过western blot实验检验各组蛋白与HX-CREB3L1抗体结合能力,比较组间差异性初步确定HX-CREB3L1抗体结合蛋白序列。
抗体评价
血清抗体效价评估指标:采用滴度分析小鼠血清中抗体的效价,效价水平为1:10000稀释OD450nm>1.0。
腹水抗体效价评估指标:采用间接ELISA分析腹水中抗体的效价,效价水平为1:10000稀释OD450nm>1.0。
质量控制
pET28a-CREB3L1菌株的验证:通过IPTG诱导后收集菌液上清液及菌株蛋白进行SDS-PAGE和western blot实验,验证pET28a-CREB3L1菌株CREB3L1蛋白表达情况。
克隆细胞株及抗体克隆鉴定:利用iELISA方法检测融合细胞的上清的抗体效价,挑选iELISA法中OD值高、细胞数量少的集落进行再次亚克隆,通过连续亚克隆和iELISA法检测,直至所有亚克隆上清到OD450nm值均在2.5以上为止,并验证分泌抗体的亚克隆种类(例如:gA、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgM等)及浓度。
CREB3L1抗体纯化后校价检验:用iELISA法测定CREB3L1抗体的效价。
CREB3L1抗体纯化后亲和性检验:用iELISA法测定CREB3L1抗体的亲和性,并利用Origin8.0软件绘制拟合曲线。
内毒素测定:根据2015版药典内毒素检测SOP测定CREB3L1单克隆抗体最大有效稀释倍数标准下内毒素浓度范围。CREB3L1单抗标准内毒素浓度应小于1EU/mg,若大于1EU/mg则无法通过质控。
纯度测定:通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)和分子排阻色谱-高效液相色谱法(SEC-HPLC)实验检测CREB3L1单抗纯度。SDS PAGE>95%、SEC-HPLC=97.860%时,CREB3L1单抗方可通过质控。
HX-CREB3L1单克隆抗体临床应用的可靠性评测
通过westernblot实验分析CREB3L1单克隆抗体在CREB3L1表达阴性的BT20、CREB3L1-过表达BT20、CREB3L1-蛋白截短BT20细胞系(CREB3L1Δ1-375BT20)中CREB3L1结合特异性,并通过与对照抗体(sc-514635)比较目的条带表达情况、抗体浓度稀释比验证CREB3L1单抗在western blot实验中的特异性及敏感性,通过对标实验验证其诊断效能。
评价方法:
实施例3 HX-CREB3L1单克隆抗体在免疫组化中的应用
通过比较HX-CREB3L1单抗与对照抗体(sc-514635:市售圣克鲁斯生物技术公司提供的CREB3L1抗体)在标准阳性对照组(根据2020版WHO结直肠肿瘤病理分型收集结直肠腺癌患者肿瘤样本作为阳性对照组)和阴性对照组间(根据2008版淋巴瘤病理分型收集非霍奇金淋巴瘤患者肿瘤样本作为阴性对照组)的阳性表达定位、阳性率、抗体浓度稀释比可检验CREB3L1单抗在免疫组化实验中的可靠性和诊断效能。
相对于对照抗体,结果显示,HX-CREB3L抗体在特异性、敏感性以及对标实验评价中,效果更好。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (2)
1.CREB3L1蛋白在制备甲状腺乳头状癌预后情况判断的试剂或试剂盒中的应用,其特征在于,所述预后情况判断是指预测甲状腺乳头状癌去分化可能性。
2.根据权利要求1的应用,其特征在于,所述预后情况判断为当待测样品中的CREB3L1蛋白表达量相对于正常值增高时,甲状腺乳头状癌去分化的可能性升高,总生存期和疾病特异性生存期降低。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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