本发明涉及生物医药,尤其涉及一种基于肿瘤血管生成的胶质瘤预后标志物及其应用。
背景技术：
1、胶质瘤是最常见的恶性原发脑肿瘤,也是新生血管程度最高的肿瘤之一。胶质瘤按其恶性程度分为i-iv级,组织病理学改变从i-iv级肿瘤新生血管逐渐增多,其中iv级肿瘤新生血管最多。尽管目前的临床治疗策略取得了进展,但在过去的几十年里,胶质瘤患者的存活率并没有提高,特别是与14.4个月的中位生存期较差相关的侵袭性胶质瘤。
2、胶质瘤的恶性进展与肿瘤血管生成密切相关,肿瘤血管生成为肿瘤实现肿瘤转移提供氧气、营养物质和生长因子。血管生成的过程是一个复杂的过程,包括基底膜的降解、内皮细胞的增殖和血管管腔结构的形成,这些过程都受到血管生成的激活因子和抑制因子的调节,以维持血管生成的动态平衡。研究人员普遍关注活化因子(包括血管内皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、缺氧诱导因子1等)的研究。抑制因子(血管抑素、内皮抑素、金属蛋白酶组织抑制因子等)肿瘤血管生成。一些抗血管生成药物是基于血管生成的激活因子和抑制因子的系统而开发的,包括贝伐单抗、西伦吉特和替莫唑胺,但这些药物存在缺陷,不能很好地治疗胶质瘤。例如,临床研究表明,贝伐单抗容易导致出血和血栓形成。替莫唑胺是治疗高级别胶质瘤的常用化疗药物；然而,多达95％的胶质瘤患者在使用替莫唑胺治疗后可能会复发或产生耐药性,这一问题仍未解决。
3、肿瘤血管生成的靶蛋白需要进一步筛选和鉴定,以开发治疗胶质瘤的新药。肿瘤血管生成是研究胶质瘤发病机制的标志,其直接样本材料为肿瘤新生血管组织。由于肿瘤环境是一个非常复杂的系统,为了准确地研究肿瘤血管生成,有必要使用激光捕获显微切割(lcm)来有效地分离胶质瘤组织中的新生血管。kros和他的团队首先通过激光捕获显微解剖(lcm)分离了iv级胶质瘤的新生血管。经纳米级高效液相色谱(nano-lc)和飞行时间质谱仪(tof-ms)鉴定,共获得4个胶质瘤新生血管特异性蛋白质。然后,他们使用相同的方法分离iv级胶质瘤的新生血管,并通过ltq orbitrap ms和label-free分析鉴定了29个胶质瘤新生血管相关蛋白。这两种关于胶质瘤新生血管的蛋白质组学研究都有明显的局限性：一是蛋白质组学的通量很低,二是没有考虑胶质瘤的多级别病理变化。
4、到目前为止,重点药物的靶点和有效标记物尚不明确。因此,采取系统、全面的策略,从多群体科学的角度对其进行动态深入的研究,以更全面、更真实地揭示肿瘤血管生成的过程和本质是非常必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于肿瘤血管生成的胶质瘤预后标志物及其应用。本研究建立了胶质瘤血管生成的动态蛋白表达谱,揭示了胶质瘤分子调控网络的变化和潜在的关键调控因子,提出了胶质瘤抗血管生成药物治疗靶点,为胶质瘤血管生成的分子线索提供了全面的概述。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种胶质瘤预后标志物，其特征在于，所述标志物为col3a1、timp1、mmp9、cacna2d1、pecam1、itgb3、itga4、col1a1、col1a2、cav1、hspg2、col5a1、tnc、camk2a、angpt2、pdpn、actb、camk2b、gnao1、gnaz、ncf2、myo9a、serpine1、efemp2、vcan、efemp1、capn2、myh11、btk、egfr、cybb、myl9、gng2、ctnna3和myo1b中的一种、两种或多种。
4、优选的,所述胶质瘤包括多形性胶质母细胞瘤、间变性星形细胞瘤、星形细胞瘤或神经胶质瘤。
5、优选的,所述胶质瘤为ii级脑胶质瘤、iii级脑胶质瘤或iv级脑胶质瘤。
6、本发明还提供了所述的标志物在如下任一项中的应用：
7、(s1)制备用于治疗胶质瘤的药物；
8、(s2)制备用于抗胶质瘤血管生成的药物
9、(s3)筛选用于治疗胶质瘤的候选药物；
10、(s4)制备用于胶质瘤预后药物。
11、优选的,所述(s3)中用于治疗胶质瘤的候选药物为替莫唑胺和贝伐单抗。
12、本发明还提供了检测所述的标志物的物质在制备脑胶质瘤检测产品中的应用。
13、优选的,所述物质包括基于高通量测序方法和/或基于定量pcr方法和/或基于探针杂交方法检测血管生成相关分子。
14、优选的,所述产品为试剂盒
15、优选的,所述物质包括基于高通量测序方法和/或基于定量pcr方法和/或基于探针杂交方法检测血管生成相关分子。
16、优选的,所述产品为试剂盒。
17、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果：
18、(1)本发明根据胶质瘤临床病理分级升高、肿瘤新生血管组织逐渐增多的病理特点,从胶质瘤多水平动态变化的角度,对不同级别胶质瘤新生血管组织进行蛋白质组学研究。
19、(2)应用激光共聚焦显微镜技术,成功地获得了不同级别胶质瘤的新生血管组织,并与正常脑组织进行了比较。
20、(3)本发明建立了不同级别胶质瘤血管生成的动态蛋白质表达谱,揭示了20个蛋白质分子网络中172个中枢分子和88个信号通路网络的动态变化。为脑胶质瘤发病机制的研究以及药物靶点和生物标志物的确定提供了科学依据。
21、(4)药物数据库经临床样本验证后,对本研究确定的35个靶分子进行了进一步分析。最终筛选出egfr、mmp9等6个靶分子和fda批准的63种临床药物,进一步从细胞和动物水平验证替莫唑胺和贝伐单抗对胶质瘤血管生成的抑制作用。
22、(5)本发明以不同级别(i～ⅳ级)的胶质瘤新生血管组织和正常对照新生血管组织(脑外伤微血管)为研究对象,进行动态蛋白质组研究,并结合公共数据库tcga中的转录组数据进行分析。然后用免疫组织化学方法对目的蛋白进行验证和分析。研究发现,整合素途径与肿瘤血管生成密切相关。angpt2、camk2a、cav1等35个靶分子可能是胶质瘤血管生成过程中的靶分子。最后,通过与药物数据库(dgidb)中的35个靶基因进行匹配,最终得到63个抗肿瘤药物。体外细胞实验和动物实验验证了实验结果的可靠性。本研究揭示了胶质瘤血管生成过程中的差异蛋白质及其变化,初步确定了肿瘤血管生成的分子机制和潜在的重要调控因子。本研究为多靶点药物治疗和脑胶质瘤血管生成的多分子生物学标志物研究提供了科学依据。
1.一种胶质瘤预后标志物，其特征在于，所述标志物为col3a1、timp1、mmp9、cacna2d1、pecam1、itgb3、itga4、col1a1、col1a2、cav1、hspg2、col5a1、tnc、camk2a、angpt2、pdpn、actb、camk2b、gnao1、gnaz、ncf2、myo9a、serpine1、efemp2、vcan、efemp1、capn2、myh11、btk、egfr、cybb、myl9、gng2、ctnna3和myo1b中的一种、两种或多种。
2.根据权利要求1所述的标志物,其特征在于,所述胶质瘤包括多形性胶质母细胞瘤、间变性星形细胞瘤、星形细胞瘤或神经胶质瘤。
3.根据权利要求1或2所述的标志物,其特征在于,所述胶质瘤为ii级脑胶质瘤、iii级脑胶质瘤或iv级脑胶质瘤。
4.权利要求1～3任一项所述的标志物在如下任一项中的应用：
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述(s3)中用于治疗胶质瘤的候选药物为替莫唑胺和贝伐单抗。
6.检测权利要求1～3任一项所述的标志物的物质在制备脑胶质瘤检测产品中的应用。
7.根据权利要求6所述应用,其特征在于,所述物质包括基于高通量测序方法和/或基于定量pcr方法和/或基于探针杂交方法检测血管生成相关分子。
8.根据权利要求6所述应用,其特征在于,所述产品为试剂盒。
