用于检测α‑甲酰基‑CoA消旋酶(AMACR)和前列腺癌的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于测定肌体样品中α‑甲酰基‑CoA(AMACR)水平的检测系统，其包含：至少一种反应溶液，其用于在与所述的肌体样品中的AMACR结合时产生H2O2；以及生物传感器，其用于测定所生成的H2O2的水平。所述的反应溶液包含可以被AMACR手性转化成(2S)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体的(2R)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体，以及与所述的(2S)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体一起实施β‑氧化从而生成过氧化氢(H2O2)的酶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于检测a-甲酰基-CoA消旋酶（AMACR)和前列腺癌的系 统和方法 相关申请 本申请要求2012年8月24日提交的美国临时申请No. 61/692, 988的优先权，该 申请的主题以引用方式全文并入本文。
技术介绍
在美国，前列腺癌是男人中最普通的恶性肿瘤，并且还在男性癌症死中排名为第 二名的最普通的原因。除了直肠指检以外，前列腺特异性抗原（PSA)血液检验是传统上筛 查前列腺癌的优选方式。尽管前列腺癌筛查可以早期诊断前列腺癌，这会相应地允许进行 治愈性治疗，但是由于血清PSA对前列腺癌不具有特异性，所以前列腺癌筛查还具有很大 的局限。PSA筛查的主要局限之一是在具有其他普通良性状况（例如良性前列腺增生、前列 腺炎）或在较少的临床程序（例如经直肠超声）后的患者中，血清PSA可以升高血清。因 此，每4名具有前列腺活组织检查的男人中，就有1名被检测出前列腺癌。 此外，PSA也不是侵略性前列腺癌的可靠生物标志物。高分级的前列腺癌实际上 产生较少的PSA，并且PSA的绝对数不能精确地反应疾病的侵略性。对于被诊断患有前列腺 癌的男人而言，许多都患有无临床意义的疾病，这些疾病在他们的一生中都不会发展成有 症状的。估计由PSA筛查导致的无临床意义前列腺癌的这种"过度诊断"高达30%，并随后 导致过度治疗。前列腺癌治疗的副作用可以包含不必要的痛苦的活组织检查、手术并发症、 放射性烧伤、失禁、勃起功能障碍、肠道伤害和患者焦虑。因此，明确地需要前列腺癌的改善 的生物标志物。 a-甲酰基-CoA消旋酶（AMACR)为与食物支链脂肪酸的过氧化物酶体0 -氧化 有关的酶。AMACR在前列腺癌上皮细胞中持续过表达；因此，其成为前列腺内癌细胞的离理 想的特异性生物标志物。由于AMACR的表达在恶化前损伤（前列腺上皮内瘤）中增加，所 以AMACR的过表达可以增加前列腺癌的风险。此外，流行病学、遗传学和试验室研宄可以定 向于AMACR在前列腺癌中的重要性。在遗传性前列腺癌家族中，连锁的全基因组扫描证明 AMACR的染色体区域（5pl3)为前列腺癌易患基因的位置，并且已经显示在患有遗传性前列 腺癌的家族中，AMACR基因序列的变体（多态性）与前列腺癌共同分离。 专利技术概述 本文所述的实施方案涉及用于检测、鉴定、定量和/或测定a_甲酰基-CoA消旋 酶（AMACR)在肌体样品中的水平的检测系统和体外检验，以及用于诊断、鉴定、分期和/或 监测在患有前列腺癌、疑似患有前列腺癌或处于前列腺癌风险下的受试对象中的前列腺癌 的检测系统和体外检验。所述的检测系统包含：至少一种反应溶液，其用于在与肌体样品中 的ARACR结合时生成H202;以及生物传感器，用于测定所生成的H202的水平。在一些实施方 案中，所述的至少一种反应溶液包含：（2R)-2-甲酰基-CoA差向异构体，其可以被AMACR手 性转化成（2S)-2-甲酰基-CoA差向异构体；以及酶，其与（2S)-2-甲酰基-CoA差向异构体 一起实施氧化，从而生成过氧化氢（H202)。在其他的实施方案中，所述的反应溶液可以 包含辅酶A(CoA)、过氧化物酶体酰基-辅酶A氧化酶3 (AC0X3)、三磷酸腺苷（ATP)以及具 有（R)和（S)差向异构体的支化脂肪酸，其中在所述的差向异构体中，仅（R)差向异构体为 AMACR的反应底物。所述的支化脂肪酸可以为例如2-甲基羧酸，其包含（2R)-2-甲基羧酸 差向异构体和（2S)-2-甲基羧酸差向异构体。在一个实例中，所述的支化脂肪酸可以为降 植烷酸。 在一些实施方案中，所述的肌体样品可以包含可潜在地包含AMACR的体液，例如 血液、血浆、血清或尿。 在其他实施方案中，所述的生物传感器可以包含工作电极、反电极以及可任选的 参照电极。工作电极和反电极可以包含催化剂颗粒，该催化剂颗粒可以增加与H202的电化 学氧化-还原反应的速率，并且所述的工作电极和反电极可以在比不存在催化剂颗粒的更 低的氧化电势下，提供对H2o2的检测。所述的催化剂颗粒可以包含纳米颗粒金属催化剂， 例如一元金属（M)、二元金属（M-X)、一元金属氧化物（MOy)、二元金属氧化物（MOy-XOy)、金 属-金属氧化物复合材料（M-MOy)或它们的组合，其中y小于3,并且M和X独立地选自Li， Na,Mg,Al,K,Ca,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Ba,L a,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Lu,Ta,W,Os,Ir,Pt,Au和Pb。在一个实施方案中， 所述的催化剂颗粒可以包含氧化铱颗粒。 此外，所述的检测系统还可以包含用于将电压电势施加到工作电极、反电极和/ 或参照电极，并且测量工作电极和反电极之间的电流的测量装置。 本文所述的其他实施方案涉及检测、鉴定、定量和/或测定AMACR在肌体样品中的 水平的方法，以及诊断、鉴定、分期和/或监测在患有前列腺癌、疑似患有前列腺癌或处于 前列腺癌风险下的受试对象中的前列腺癌的方法。所述的方法包含由受试对象获得肌体 样品。肌体样品可以包含可潜在地包含AMACR的体液，例如血液、血浆、血清和尿。体液样 品与至少一种反应溶液结合，其中所述的反应溶液在与肌体样品中的AMACR结合时可生成 H202。在一些实施方案中，所述的至少一种反应溶液包含：（2R) -2-甲酰基-CoA差向异构体， 其可以被AMACR手性转化成（2S)-2-甲酰基-CoA差向异构体；以及酶，其与（2S)-2-甲酰 基-CoA差向异构体一起实施0 -氧化，从而生成过氧化氢（H202)。在其他的实施方案中， 所述的反应溶液可以包含辅酶A(CoA)、过氧化物酶体酰基-辅酶A氧化酶3 (AC0X3)、三磷 酸腺苷（ATP)以及具有（R)和（S)差向异构体的支化脂肪酸，其中在所述的差向异构体中， 仅（R)差向异构体为AMACR的反应底物。所述的支化脂肪酸可以为例如2-甲基羧酸，其包 含（2R)-2-甲基羧酸差向异构体和（2S)-2-甲基羧酸差向异构体。在一个实例中，所述的 支化脂肪酸可以为降植烷酸。使用生物传感器来检测反应溶液中生成的H202的量、数量或 水平。H202的数量比对照升高表明肌体样品中AMACR的数量水平升高，并且表明受试对象 患有前列腺癌或者患前列腺癌的风险增加。 在一些实施方案中，所述的生物传感器可以包含工作电极、反电极以及可任选的 参照电极。工作电极和反电极可以包含催化剂颗粒，该催化剂颗粒可以增加与H202的电化 学氧化-还原反应的速率，并且所述的工作电极和反电极可以在比不存在催化剂颗粒的更 低的氧化电势下，提供对H2o2的检测。所述的催化剂颗粒可以包含纳米颗粒金属催化剂， 例如一元金属（M)、二元金属（M-X)、一元金属氧化物（MOy)、二元金属氧化物（MOy-XOy)、金 属-金属氧化物复合材料（M-MOy)或它们的组合，其中y小于3,并且M和X独立地选自Li， Na,Mg,Al,K,Ca,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Ba,L a,Ce本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定肌体样品中α‑甲酰基‑CoA(AMACR)水平的检测系统，其包含：至少一种反应溶液，其用于在与所述的肌体样品中的AMACR结合时产生H2O2，所述的反应溶液包含可以被AMACR手性转化成(2S)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体的(2R)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体，以及与所述的(2S)‑2‑甲酰基‑CoA差向异构体一起实施β‑氧化从而生成过氧化氢(H2O2)的酶；以及生物传感器，其用于测定所生成的H2O2的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炯权，L·杜迪克，林勃远，
申请(专利权)人：卡斯西部储备大学，
类型：发明
国别省市：美国;US