基于二氢胸腺嘧啶代谢物的组合在结直肠癌诊断及预后预测中的应用制造技术

本发明专利技术公开了基于二氢胸腺嘧啶代谢物的组合在结直肠癌诊断及预后预测中的应用，并公开了二氢胸腺嘧啶作为结直肠癌标志物的用途。可以通过检测血浆中二氢胸腺嘧啶的含量判断待测样本是否患有结直肠癌、判断药物治疗结直肠癌患者是否有效以及判断结直肠癌患者的预后情况。

Application of combination of dihydrothymine metabolites in diagnosis and prognosis prediction of colorectal cancer

The invention discloses the application of a combination of dihydrothymine metabolites in the diagnosis and prognosis prediction of colorectal cancer, and discloses the use of dihydrothymine as a marker of colorectal cancer. The prognosis of patients with colorectal cancer can be judged by detecting the content of dihydrothymine in plasma.

【技术实现步骤摘要】
基于二氢胸腺嘧啶代谢物的组合在结直肠癌诊断及预后预测中的应用
本专利技术涉及生物领域，具体地，本专利技术涉及基于二氢胸腺嘧啶代谢物的组合在结直肠癌诊断及预后预测中的应用。
技术介绍
结直肠癌(CRC)是全世界最常见的癌症之一，具有高发病率和死亡率。通过临床早期筛查，如使用结肠镜检测在结肠或直肠中的癌前息肉，并及时手术切除癌前息肉，能够有效地防止结直肠癌的发生。美国国家健康访谈调查(NHIS)最近的一项调查显示，在2000年至2013年期间，由于结肠镜检查的应用的推广和普及，美国50岁及以上成年人的结直肠癌发病率从～100/100,000减少到<70/100,000，减少了32％。早期筛查也可以及时发现早期阶段的结直肠癌患者，及时进行手术治疗可以获得较理想的预后。对于在局部病灶阶段就得到明确诊断的早期结直肠癌患者，手术切除肿瘤和附近的淋巴结，其5年生存率显著提高，可高达90％。相反，在晚期诊断(例如，发生局部或远处转移)的结直肠癌患者，其5年生存率低于70％。临床结直肠癌筛查的传统方法包括肠镜检查和粪便检查，具有显著的局限性。肠镜等侵入性的筛查方法不够方便且成本较高，患者依从性差。而非侵入性筛查方法，如基于愈创木脂的粪便潜血试验(FOBT)，粪便免疫化学试验(FIT)，双对比钡灌肠(DCBE)和粪便DNA试验等，其灵敏度、特异性和检出率低，不能非常有效地发现结直肠癌。因此，开发一种具有高精度、微创和低成本的结直肠癌筛查和早期诊断的方法迫在眉睫。
技术实现思路
组织代谢物或生物流体样品(即血浆，血清，尿液等)中的代谢物改变与疾病表型密切相关，因此，代谢物生物标志物可提供一种有前景的，具有高灵敏度和特异性的临床结直肠癌诊断方法。然而，生物流体样品中的代谢波动极易受到环境混杂因素的影响，这些混杂因素往往会导致偏倚的研究结果，也就是说在生物流体样品中发现的代谢物生物标志物并不一定能直接反映肿瘤组织的病理状态。例如，Cheng等研究者和Leichtle等研究者发现结直肠癌患者尿液和血清中丙氨酸含量下降，但Qiu等研究者报道结直肠癌肿瘤组织中丙氨酸显著增加。Sreekumar等研究者揭示了肌氨酸在肿瘤组织中对前列腺癌(PCA)病理进展的潜在作用，但他们没有发现前列腺癌患者血浆和尿样中肌氨酸的任何显着变化。这种代谢物从组织到生物流体的复杂变化，对代谢物生物标志物的临床应用提出了巨大挑战。在本专利技术中，专利技术人收集了结直肠癌患者在手术期间的成对的结直肠癌和邻近的正常组织(n＝68)，同时也分别在手术前一天和手术后第7天收集了来自相同患者术前和术后血浆样本(n＝68)。然后，专利技术人对组织和血浆样品进行了非靶向代谢组学分析。特别地，专利技术人开发了相关性分析策略以发现结直肠癌患者血浆中的肿瘤组织衍生的代谢物。为了证明潜在的临床应用价值，专利技术人将来自73名结直肠癌患者和73名性别匹配的息肉对照的血浆样品分别用作训练集和独立验证集，以发现肿瘤组织衍生的代谢物生物标志物。专利技术人发现了结直肠癌病人血浆中的四种潜在的代谢物生物标志物，并证明其具有高灵敏度和高选择性，能够用于结直肠癌诊断和预后评价。专利技术人发现的四种代谢物生物标志物(鹅去氧胆酸、二氢胸腺嘧啶、L-酪氨酸、黄嘌呤)在预测手术后结直肠癌患者的预后方面(包括总体生存期和无进展生存期)表现良好。并且，专利技术人提出的基于这四种生物标志物的评分方法，可对结直肠癌患者进行准确诊断和预后效果评估。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了二氢胸腺嘧啶作为结直肠癌标志物的用途。专利技术人通过实验首次发现，结直肠癌病人血浆中的二氢胸腺嘧啶的含量相对于正常人群的血浆中二氢胸腺嘧啶的含量升高。因此，血浆中二氢胸腺嘧啶的含量可作为结直肠癌标志物，可用于结直肠癌诊断，判断药物治疗结直肠癌患者的是否有效或判断结直肠癌患者的预后情况。根据本专利技术的实施例，上述用途还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，所述标志物进一步包括鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一。专利技术人通过实验还发现，结直肠癌病人血浆中的鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的含量相对于正常人群的血浆中鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的含量均下降。进而，二氢胸腺嘧啶与鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一共同作为结直肠癌的标志物，检测结果的准确性高、灵敏度高。根据本专利技术的实施例，所述标志物进一步包括鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤。进而，二氢胸腺嘧啶与鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤共同作为结直肠癌的标志物，检测结果的准确性更高、灵敏度更高。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种试剂盒。根据本专利技术的实施例，所述试剂盒包括：试剂，所述试剂用于检测二氢胸腺嘧啶。如前所述，专利技术人通过实验首次发现，结直肠癌病人血浆中的二氢胸腺嘧啶的含量相对于正常人群的血浆中二氢胸腺嘧啶的含量升高，二氢胸腺嘧啶可作为结直肠癌的生物标志物。根据本专利技术实施例的试剂盒可通过检测样品血浆中二氢胸腺嘧啶的含量，准确判断待测样品是否来源于结直肠患者。根据本专利技术的实施例，一方面，包含检测二氢胸腺嘧啶试剂的试剂盒能用于检测样本是否患有结直肠癌，如果利用所述试剂盒检测到样本中二氢胸腺嘧啶的水平相比于正常人群中二氢胸腺嘧啶的水平上升的差异有显著的统计学差异，则样本患有结直肠癌；另一方面，包含检测二氢胸腺嘧啶试剂的试剂盒能用于判断药物治疗结直肠癌是否有效，如果利用所述试剂盒检测到接受药物治疗后的样本中二氢胸腺嘧啶的水平相比于正常人群中二氢胸腺嘧啶的水平的差异没有显著的统计学差异，则药物能够有效治疗结直肠癌；再一方面，包含检测二氢胸腺嘧啶试剂的试剂盒能用于判断结直肠癌患者的预后水平，如果利用所述试剂盒检测到治愈后的结直肠癌患者中二氢胸腺嘧啶的水平相比于正常人群中二氢胸腺嘧啶的水平的差异没有显著的统计学差异，则该结直肠癌患者的预后良好。进而，根据本专利技术实施例的试剂盒能够有效地检测出样本是否患有结直肠癌、检测出治疗结直肠癌患者药物的有效性以及检测出结直肠癌患者的预后情况。根据本专利技术的实施例，上述试剂盒还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，所述试剂盒进一步包括用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一的试剂。如前所述，专利技术人通过实验还发现，结直肠癌病人血浆中的鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的含量相对于正常人群的血浆中鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的含量均下降。进而，包含进一步检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一的试剂的试剂盒检测出样本是否患有结直肠癌、检测治疗结直肠癌患者药物的有效性以及检测结直肠癌患者的预后情况的准确度高、灵敏度高。根据本专利技术的实施例，所述试剂盒进一步包括用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的试剂。进而，包含进一步检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的试剂的试剂盒检测出样本是否患有结直肠癌、检测治疗结直肠癌患者药物的有效性以及检测结直肠癌患者的预后情况的准确度更高、灵敏度更高。在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了试剂在制备试剂盒中的用途，所述试剂用于检测二氢胸腺嘧啶，所述试剂盒用于诊断结直肠癌、判断药物治疗结直肠癌有效性或判断结直肠癌患者预后效果。如前所述，利用检测二氢胸腺嘧啶的试剂制备获得的试剂盒能用于诊断结直肠癌、判断药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二氢胸腺嘧啶作为结直肠癌标志物的用途。

【技术特征摘要】
1.二氢胸腺嘧啶作为结直肠癌标志物的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述标志物进一步包括鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一；优选地，所述标志物进一步包括鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤。3.一种试剂盒，其特征在于，包括：试剂，所述试剂用于检测二氢胸腺嘧啶。4.根据权利要求3所述的试剂盒，其特征在于，进一步包括用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一的试剂；优选地，进一步包括用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的试剂。5.试剂在制备试剂盒中的用途，所述试剂用于检测二氢胸腺嘧啶，所述试剂盒用于诊断结直肠癌、判断药物治疗结直肠癌有效性或判断结直肠癌患者预后效果。6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述试剂进一步用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤的至少之一；优选地，所述试剂进一步用于检测鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤。7.一种筛选药物的方法，其特征在于，所述药物用于治疗结直肠癌，包括：将结直肠癌模型与候选药物接触，比较接触前后，所述结直肠癌模型中二氢胸腺嘧啶水平，判断所述候选药物是否为目标药物。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，接触后相比于接触前，结直肠癌模型中所述二氢胸腺嘧啶水平降低，是所述候选药物为目标药物的指示。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括比较接触前后，所述结直肠癌模型中所述鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤至少之一的水平，判断所述候选药物是否为目标药物，任选地，接触后相比于接触前，所述结直肠癌模型中所述鹅去氧胆酸、L-酪氨酸以及黄嘌呤至少之一的水平升高，是所述候选药物为目标药物的指示。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：比较接触前后预测评分，所述接触前的预测评分为0.455～1，以及所述接触后的预测评分不在0.455～1的范围内，是所述候选药物为目标药物的指示，其中，所述预测评分是基于如下公式获得的：3.178-1.27*10-6MCDCA+4.01*10-5Mdihydrothymine-3.66*10-7Mtyrosine-1.27*10-6Mxanthine，其中，所述结直肠癌模型为动物模型，MCDCA为鹅去氧胆酸在所述动物模型血浆中的浓度，Mdihydrothymine为二氢胸腺嘧啶在所述动物模型血浆中的浓度，Mtyrosine为L-酪氨酸在所述动物模型血浆中的浓度，Mxanthine为黄嘌呤在所述动物模型血浆中的浓度。11.一种结直肠癌动物模型，其特征在于，与非癌动物相比，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正江，王卓众，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31