CN114015779A - Cpb1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用 - Google Patents

Cpb1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用，涉及生物医药技术领域。本发明具体公开了检测CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备检测胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用、一种抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备治疗胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。本发明筛选并验证了CPB1基因与胰腺癌全切术后复发和/或转移密切相关。同时由于CPB1基因在胰腺组织接近100％的特异性，因此可用于制备胰腺癌全切术后诊断制剂和治疗靶点，具有重要的临床应用价值。

Description

CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用。
背景技术
胰腺癌是一种极具挑战性的疾病，近30年来，胰腺癌患者总体存活率只有微小的提高。目前，存活期为诊断后的5年的胰腺癌患者不到10％。胰腺导管腺癌(PDAC)是该病的主要亚型，已经成为癌症相关死亡的第二大最常见的疾病原因。因此，更好地理解PDAC发生、发展的分子机制，已成为有针对性的选择治疗或预后预测的迫切需要。
在缺乏良好的生物标志物的情况下，80％至90％的PDAC病例在疾病过程中诊断太晚。在10％到20％的PDAC病例中，手术切除是一种选择，但大多数患者最终死于复发或转移性疾病。CA19-9作为胰腺癌早期检测标志物的有效性已经在临床广泛应用。然而，这种生物标记物的敏感性和特异性并不高，胰腺和胆道炎性疾病的血清中CA19-9水平显著升高。CA19-9对于早期诊断、大规模筛查、区分PDAC和慢性胰腺炎或治疗靶向性都没有用处。因此，目前迫切需要PDAC的新生物标记物。
羧肽酶B1是一种外肽酶，其特异性切割C-末端Arg和Lys残基，优先切割Arg。CPB1主要表达于胰腺，是急性胰腺炎和胰腺移植排斥反应的有用血清标志物。人CPB1由一个信号肽、一个前区和一个成熟链组成。纯化的rhCPB1对应于pro形式，可被胰蛋白酶激活，胰蛋白酶是唯一能够在体外从酶原生成活性酶的胰蛋白酶。与CPB1相关的疾病包括急性胰腺炎和胰腺炎。其相关途径包括肽激素代谢和蛋白质代谢。与该基因相关的基因本体(GO)注释包括金属羧肽酶活性和羧肽酶活性。羧肽酶B1是一种高度组织特异性蛋白，是急性胰腺炎和胰腺移植功能障碍的有用血清标志物。
胰腺癌中唯一的一篇CPB1在胰腺癌中的表达差异报道见于2018年Transl Oncol杂志11(3)期的691-699页。该文报告了采用鸟枪蛋白质组学和无标记定量法对PDAC肿瘤和邻近组织进行蛋白质组学分析，总共在三对PDAC肿瘤和邻近组织中分别鉴定出3031和3306个蛋白质，发现了羧肽酶家族中一组四种蛋白质的失调。同时，来自90例PDAC患者的组织微阵列免疫组织化学显示，与癌周组织相比，肿瘤中CPB1下调7.07倍。来自PDAC肿瘤、肿瘤周围和胰腺的208个胰腺组织证实了PDAC患者CPB1的下调。
因此，目前胰腺癌中CPB1在胰腺癌全切术后临床应用未见报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用，CPB1基因在胰腺组织接近100％的特异性，可用于制备胰腺癌全切术后诊断制剂和治疗靶点，具有重要的临床应用价值。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了检测CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备检测胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
优选的，所述CPB1基因的NCBI登录号为NM_001871.3；
所述CPB1蛋白的UniProt蛋白质序列数据库编号为P15086。
优选的，所述检测CPB1基因的表达量的方法包括荧光定量PCR方法、基因芯片方法和高通量测序方法中的至少一种；
所述检测CPB1蛋白的表达量的方法包括Westernblot、ELISA和胶体金法中的至少一种。
优选的，利用所述荧光定量PCR方法进行检测时，引物包括上游引物和下游引物，上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
优选的，所述胰腺癌复发和/或转移包括胰腺癌全切术后靶向治疗后的复合和/或转移。
优选的，所述检测的样本包括外周血。
本发明提供了一种抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备治疗胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
优选的，所述试剂的有效成分包括以下至少一种：激活CPB1基因的抑制基因、激活CPB1基因的抑制基因表达的蛋白、激活促进CPB1基因mRNA降解的miRNA、导入促进CPB1蛋白降解的分子、抑制促进CPB1基因表达的因子或蛋白的表达和CPB1抗体偶联药物。
本发明提供了一种检测胰腺癌全切术后复发和/或转移的荧光定量PCR试剂盒，所述试剂盒包括检测CPB1基因的上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示，所述下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明还提供了一种检测胰腺癌全切术后复发和/或转移的ELISA检测试剂盒，所述试剂盒包括检测CPB1蛋白的抗体来源于商业化厂家提供。本发明所述ELISA检测试剂盒优选还包括：包被CPB1单克隆抗体的固相载体，酶标二抗，酶的底物，蛋白标准品，阴性对照品，稀释液，洗涤液，酶反应终止液等。
本发明还提供了一种治疗胰腺癌全切术后复发和/或转移的药物，所述药物的有效成分包括CPB1抗体偶联药物。
有益效果：本发明提供了CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用，具体涉及检测CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备检测胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用、一种抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备治疗胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。本发明首先通过高通量测序结合生物信息学方法筛选到候选基因CPB1，继而通过分子生物学方法验证了胰腺癌全切术后复发和/或转移的患者CPB1基因明显上调，显示该基因与胰腺癌全切术后复发和/或转移密切相关。同时由于CPB1基因在胰腺组织接近100％的特异性，因此可用于制备胰腺癌全切术后诊断制剂和治疗靶点，具有重要的临床应用价值。
附图说明
图1为CPB1基因在肿瘤患者及正常人全身器官组织中的相对表达量；
图2为CPB1基因在正常人、胰腺癌手术前、胰腺癌全切术后一年内复发和/或转移患者(复发/转移组)及两年内无复发和/或转移患者(无复发/转移)外周血中的相对表达量。
图3为CPB1基因在三种人胰腺癌细胞系中的相对表达量。
具体实施方式
本发明提供了检测CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备检测胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
本发明所述CPB1基因的NCBI登录号优选为NM_001871.3；所述CPB1蛋白的UniProt蛋白质序列数据库编号优选为P15086。本发明所述胰腺癌复发和/或转移优选包括胰腺癌全切术后靶向治疗(TTATR)后的复合和/或转移，并且所述检测的样本优选包括外周血。
本发明所述检测CPB1基因的表达量的方法，优选包括荧光定量PCR方法、基因芯片方法和高通量测序方法中的至少一种。当本发明利用所述荧光定量PCR方法进行检测时，引物包括上游引物和下游引物，上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示：ccagcacgacccagattgac，下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示：aacccggctatcaaactgag c。本发明在进行所述荧光定量PCR时，优选β-actin作为内参基因，设计的内参基因上游引物核苷酸序列优选如SEQ ID NO.3所述：taatcttcgc cttaatact，内参基因下游引物的核苷酸序列优选如SEQ ID NO.4所示：ccttcataca tctcaagt。
在本发明中，当构建所述荧光定量PCR方法的检测试剂盒时，所述检测试剂盒优选包括上述上游引物、下游引物、内参基因上游引物和内参基因下游引物，还包括RNA抽提试剂和荧光定量PCR反应液，所述RNA抽提试剂优选包括TRIzol Reagent。本发明对所述检测试剂盒中荧光定量PCR反应液的具体来源没有特殊限定，优选Power SYBR Green PCRMaster Mix(Invitrogen，货号4367659)。
本发明在所述检测试剂盒进行检测时，首先配制检测体系，以25μL计优选包括：2×Power SYBR Green PCR MasterMix 10μL，上下游引物(10μM))各0.5μL，模板2μL和余量的灭菌蒸馏水。本发明所述检测的程序优选包括：95℃10min；95℃15sec，58℃60sec，35个循环。
本发明所述基因芯片法优选包括三大类：1)固定在聚合物基片(尼龙膜，硝酸纤维膜等)表面上的核酸探针或cDNA片段，通常用同位素标记的靶基因与其杂交，通过放射显影技术进行检测。2)用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列，通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。3)在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列，与荧光标记的靶基因杂交进行检测。当采用基因芯片法构建试剂盒时，所述试剂盒中包括与CPB1基因的核酸序列杂交的探针。
本发明对所述高通量测序的方法并没有特殊限定，利用本领域的常规技术手段进行高通量测序即可。
本发明所述检测CPB1蛋白的表达量的方法优选包括Western blot、ELISA和胶体金法中的至少一种。本发明所述ELISA为将已知的抗原或抗体吸附在固相载体表面，使酶标记的抗原抗体反应在固相表面进行的技术。ELISA技术可用于检测大分子抗原和特异性抗体等，具有快速、灵敏、简便、载体易于标准化等优点。ELISA检测试剂盒根据检测目的和操作步骤可分为间接法、双抗夹心法、竞争法、双位点一步法、捕获法测IgM抗体、应用亲和素和生物素的ELISA。ELISA检测试剂盒中生色底物可选择辣根过氧化物酶(HRP)或者碱性磷酸酶(AP)。
在本发明中，基于ELISA法检测CPB1蛋白使用ELISA检测试剂盒中，所用的抗体优选包括市售CPB1单克隆抗体。本发明所述ELISA检测试剂盒优选还包括：包被CPB1单克隆抗体的固相载体，酶标二抗，酶的底物，蛋白标准品，阴性对照品，稀释液，洗涤液，酶反应终止液等。
在本发明中，基于胶体金法检测所述CPB1蛋白时，所述检测CPB1蛋白的胶体金法优选包括使用胶体金试纸条，抗体采用市售的CPB1单克隆抗体。进一步，所述胶体金试纸条采用胶体金免疫层析技术或胶体金渗滤法，更进一步，所述胶体金试纸条硝酸纤维素膜上的检测区(T)喷点有抗CPB1单克隆抗体、质控区(C)喷点有免疫球蛋白IgG。
本发明提供了一种抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备治疗胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
本发明所述药物基于抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的抑制剂，所述试剂的有效成分包括以下至少一种：激活CPB1基因的抑制基因、激活CPB1基因的抑制基因表达的蛋白、激活促进CPB1基因mRNA降解的miRNA、导入促进CPB1蛋白降解的分子、抑制促进CPB1基因表达的因子或蛋白的表达和CPB1抗体偶联药物。
本发明还提供了一种检测胰腺癌全切术后复发和/或转移的荧光定量PCR试剂盒，所述试剂盒包括检测CPB1基因的上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如SEQID NO.1所示，所述下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
本发明所述荧光定量PCR试剂盒优选与上述内容相同，在此不再赘述。
本发明优选基于CPB1抗体偶联的免疫疗法、化学疗法或同位素内照射治疗等方法，达到药物治疗胰腺癌全切术后复发和/或转移的目的。
本发明所述药物中优选还包括药剂学上能接受的载体。包含在本发明的药剂学上能接受的载体优选为在制剂时通常利用的载体，所述载体优选包含乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯橡胶、磷酸钙、藻酸盐、凝胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水、糖浆、甲基纤维素、羟基苯甲酸甲酯、丙基羟基苯甲酸丙酯、滑石、硬脂酸镁和矿物油中的一种或多种的组合。
本发明所述药物中优选还可以包括润滑剂、湿润剂、甜味剂、香味剂、乳化剂、悬浮剂和防腐剂，具体种类可参照雷明登氏药学全书。
本发明对所述药物的剂型并没有特殊限定，优选包括口服制剂或非口服制剂。当本发明所述药物以非口服的方式进行药物摄入时，给药方式优选包括：通过静脉内注射，鼻腔内注射，局部注射，脑室内注射，脊髓腔注射，皮下注射，腹腔注射和经皮给药。
本发明所述药物的适合的给药剂量根据制剂化方法、给药方式、患者的年龄、体重、性别、病态、食物、给药时间、给药途径、排泄速度及反应灵敏性之类的因素而可以进行多种处方，通常，熟练的医生能够容易地决定及处方对所希望的治疗或预防有效的给药剂量。
本发明的药物根据本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易实施的方法，利用药剂学上能接受的载体和/或赋形剂来进行制剂化，从而能够以单位用量形态制备或者内装在多容量容器内来制备。此时，剂型是油性或者水性介质中的溶液、悬浮液或乳化液形态，或者也可以是浸膏剂、粉末剂、颗粒剂、片剂或者胶囊剂形态，还可以包括分散剂或者稳定剂。
下面结合实施例对本发明提供的CPB1基因和/或蛋白在胰腺癌全切术后临床用药中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
高通量测序及分析
分别收集3例胰腺癌全切术后一年内出现复发和/或转移患者外周血样本，3例胰腺癌全切术后两年内无复发和/或转移的对照外周血样本，进行RNA提取，RNA提取后琼脂糖凝胶电泳，从电泳结果可以初步判定提取的RNA样品质量合格与否，是否可以用于进一步的转录组分析。进而通过Nano Drop 1000分光光度计检测RNA样品的提取情况，RNA-seq测序的样品要求：OD 260/OD 280为1.8～2.2。
测序平台为Illumina公司的HiSeq 2500高通量测序平台，进行高通量转录组深度测序，测序后运用Fast-QC软件对测序数据的质量进行整体评估，包括碱基的质量值分布，质量值的位置分布，GC含量，PCR duplication含量，kmer的frequency等。在差异基因表达分析时，根据得到的FPKM值，采用国际公认算法EBSeq进行差异筛选。其中，筛选时，LOG2FC>1或<-1，FDR<0.05。为了更好的理解差异表达基因的功能，对差异表达基因进行了GeneOnlogy和信号通路分析，并对差异表达基因进行功能注释和蛋白质互相作用网络分析，鉴于以上数据分析的结果，筛选出差异表达基因CPB1(图1)。CPB1在胰腺癌全切术后一年内复发和/或转移组高表达，并且在胰腺癌全切术后两年内无复发和/或转移组未检测出表达。
实施例2
胰腺癌全切术后复发和/或转移患者外周血CPB1基因表达情况
一、材料和方法
1、材料
征集10例健康体检人员，10例胰腺癌患者手术前，10例胰腺癌全切术后一年内复发和/或转移患者，10例胰腺癌全切术后两年内无复发和/或转移患者的同意，在其检测初期抽取外周血，对其进行分组及编号。
2、方法
2.1外周血总RNA的提取采用TRIzol Reagent进行样本RNA提取，实验操作按产品说明书进行。
RNA质量判定标准：RNA样本的OD 260/OD 280值为1.8～2.2之间；总RNA电泳图谱有清晰的28S、18S条带；70℃水浴保温1小时后的电泳图谱与水浴保温前的图谱无明显差异。
2.2逆转录合成cDNA
采用SuperScript III Reverse Transcriptase(Invitrogen，货号18080-044)进行cDNA反转录，实验操作按产品说明书进行。
2.3Real-Time PCR
2.3.1仪器及分析方法
用ABI 7500型荧光定量PCR仪，采用2-△△CT法进行数据相对定量分析。
2.3.2引物设计
由生工生物工程(上海)股份有限公司合成SEQ ID NO.1～2所示的特异性引物，和SEQ ID NO.3～4所示的内参。
操作过程如下：
反应体系：2×Power SYBR Green PCR Master Mix(Invitrogen，货号4367659)10μL；上下游引物(各10μM)各0.5μL；模板2μL加入灭菌蒸馏水补平至25μL。
用进行扩增，实验操作按产品说明书进行。
扩增程序为：95℃10min；95℃15sec，58℃60sec，35个循环。
样品Realtime PCR检测：将各样品cDNA 10倍稀释后取2μL作模板，分别用目的基因引物和内参基因引物进行扩增。同时在60～95℃进行溶解曲线分析。
3、实验结果
实时定量PCR结果如图2所示：比较健康人、胰腺癌手术前、胰腺癌全切术后复发和/或转移患者与无复发和/或转移患者的外周血中CPB1表达情况，复发和/或转移患者CPB1基因表达量比无复发和/或转移患者整体上调了15倍左右，与高通量测序结果趋势一致。
实施例3
胰腺癌细胞系的培养与CPB1检测
一、实验材料
人胰腺癌细胞系PANC-1，PSN1，QGP1购自中科院上海细胞研究所。
二、主要溶液
细胞培养液：DMEM培养基+10％标准胎牛血清。
0.25％胰蛋白酶消化液：0.25g胰蛋白酶加入100ml去离子水中，滤器过滤灭菌，分装备用。
三、细胞传代
1、将长满细胞的培养瓶中原来的培养液弃去，加入0.25％胰蛋白酶液1ml，覆盖细胞层，瓶口消毒，加盖；
2、倒置显微镜下观察细胞变化，随着时间的推移，原贴壁的细胞逐渐趋于圆形，细胞间质回缩，细胞间隙加大，在还未漂起时将胰酶弃去，加入5ml含10％胎牛血清的培养液终止消化；
3、细胞计数：取上述细胞悬液0.5ml，适当稀释后滴入血细胞计数板内，按白细胞计数法数四角四大格内细胞总数，计数时仅计数细胞核和细胞浆完整的细胞，成堆的细胞按一个细胞计算，将4大方格内的细胞总数按下列公式换算成每毫升细胞悬液中的细胞数：细胞总数/m1＝4大格细胞总数/4×104×稀释倍数；
4、根据细胞计数结果，用DMEM完全培养液进一步稀释为每毫升含3×10个细胞浓度，分装于培养瓶中(8m1/每瓶)，放置于37℃，5％CO2培养箱中培养。
5、胰腺癌细胞总RNA提取与质量判定：
总RNA的提取采用TRIzol Reagent进行样本RNA提取，实验操作按产品说明书进行。
RNA质量判定标准：RNA样本的OD 260/OD 280值为1.8～2.2之间；总RNA电泳图谱有清晰的28S、18S条带；70℃水浴保温1小时后的电泳图谱与水浴保温前的图谱无明显差异。
6、胰腺癌细胞CPB1基因表达情况：
逆转录合成cDNA、Real-Time PCR实验与结果分析同实施例2。
胰腺癌细胞CPB1基因表达情况见图3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Figure BDA0003395007030000111
Figure BDA0003395007030000121

Claims (11)

1.检测CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备检测胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述CPB1基因的NCBI登录号为NM_001871.3；
所述CPB1蛋白的UniProt蛋白质序列数据库编号为P15086。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述检测CPB1基因的表达量的方法包括荧光定量PCR方法、基因芯片方法和高通量测序方法中的至少一种；
所述检测CPB1蛋白的表达量的方法包括Westernblot、ELISA和胶体金法中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，利用所述荧光定量PCR方法进行检测时，引物包括上游引物和下游引物，上游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述胰腺癌复发和/或转移包括胰腺癌全切术后靶向治疗后的复合和/或转移。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，检测的样本包括外周血。
7.一种抑制CPB1基因和/或CPB1蛋白的表达量的试剂在制备治疗胰腺癌复发和/或转移的药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述试剂的有效成分包括以下至少一种：激活CPB1基因的抑制基因、激活CPB1基因的抑制基因表达的蛋白、激活促进CPB1基因mRNA降解的miRNA、导入促进CPB1蛋白降解的分子、抑制促进CPB1基因表达的因子或蛋白的表达和CPB1抗体偶联药物。
9.一种检测胰腺癌全切术后复发和/或转移的荧光定量PCR试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括检测CPB1基因的上游引物和下游引物，所述上游引物的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示，所述下游引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
10.一种检测胰腺癌全切术后复发和/或转移的ELISA检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括检测CPB1蛋白的抗体。
11.一种治疗胰腺癌全切术后复发和/或转移的药物，其特征在于，所述药物的有效成分包括CPB1抗体偶联药物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114480399A (zh) * 2022-03-17 2022-05-13 江苏医药职业学院 降低CPB1基因表达的siRNA、重组载体及其应用

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