本发明专利技术涉及可靠、灵敏和便利的癌症操作诊断和预后试验，通过测量和分析在人或动物受试者的细胞外液、细胞生物样品和/或组织中从具有代谢活性的癌细胞中产生的甲基乙二醛(MG)来进行。本发明专利技术应用用于MG测量的任意化学或免疫学体外方法，并且提供一种试剂盒，其用于癌症的早期检测、筛查和诊断；用于对癌症分期、用于预测癌症患者的存活可能性、用于监测对抗癌程序的治疗(包括预防和预防性治疗)响应和用于预测和早期检测恶病质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】作为癌症标志的甲基乙二醛 本专利技术公开了用于人或动物受试者中癌症的新的、可靠的、灵敏的和便利的操作 诊断和预后试验。专利技术人在本文中首次证实，具有癌症的受试者的生物样品中甲基乙二醛 (methylglyoxal)(MG)的水平增加与具有代谢活性的癌细胞发育和进展高度正相关。这 一结果强调，癌细胞产生和释放显著高于肿瘤和生物体细胞外液中正常细胞的MG的量，因 此，能够从独特的血样中获得癌症的可靠和灵敏的诊断和预后试验。本专利技术由此涉及用于 早期检测和诊断癌症以及用于在具有癌症的受试者中预后评价、监测和作出治疗决定的体 外方法；其通过测量MG的存在来进行。
技术介绍
随着在全世界被诊断为癌症病例数量的逐步增长和因该疾病晚期发现导致的死 亡数量持续增高，鉴定用于早期检测和靶向治疗干预的新生物标志（biomarker)被广泛接 受为对癌症预防和经治疗的癌症患者中的更好结果是决定性的。癌症是全世界第二位死亡 率最高的原因，其中肺癌、结肠癌、乳腺癌（女性）、胰腺癌和前列腺癌（男性）最常见。 目前，最常用的癌症诊断和预后指示剂基于肿瘤的形态和组织学特征，因为没有 可利用的具有足够用于诊断的灵敏度和特异性的血液生物标志；且仅存在少量生物标志用 于癌症的治疗监测和预后评价。 美国食品与药品监督管理局（FDA)已经将生物标志定义为分子特征，它被客观测 量和评价并且指示正常生物过程、致病过程或对治疗干预的药理学响应。这样的生物标志 可以由肿瘤自身或身体对正常细胞转化成癌性的恶性压力作出响应而产生。根据美国国立 癌症研宄所（NCI)，生物标志可以用于癌症筛查、风险度评价、疾病的早期诊断、监测、预后 评价、作出治疗决定和预测对疗法的响应。 然而，限制这种肿瘤学生物标志潜力的主要挑战在于，癌症发生和加速增长和肿 瘤发展是复杂的过程，其涉及各种异常遗传和外遗传的分子事件和细胞相互作用。 恶性转化导致特异性和非特异性表型细胞特征（signature)改变，由此导致生物 体中癌细胞的克隆选择和进展。此外，癌症可以因暴露于多种和不同环境致癌剂，例如化学 物质、福射和/或微生物中导致；尤其是在易感宿主中（Belpomme等人，Environ Res 2007 ; Irigaray 和 Belpomme, Carcinogenesis 2010)〇 作为致癌过程的如此复杂性的结果，肿瘤在病因学和发病机制中广泛改变，因此， 癌症由超过200种侵害超过60种人体器官的不同的疾病组成。这种复杂性也是为什么尽 管许多生物测定寻找临床肿瘤终点与生物标志之间的相关性，但是仍然几乎没有临床有用 的生物标志（这些生物标志有助于肿瘤科医生作出决定和患者护理）的原因，和无关键的 可利用的可以检测所有甚至许多类型癌症的单一生物标志的原因。本专利技术通过提供新的单 一生物标志协调了许多这些局限，所述生物标志允许通过在患者/受试者的生物样品中进 行简单测量来检测许多类型的癌症。这种测量非常具有再现性；以便检测癌症，甚至在早期 阶段。 本专利技术基本上在于测量代谢副产物甲基乙二醛（MG)的产生水平，其通过检测和 定量来自受试者的生物样品中这种分子的量来进行。 图1是显示真核细胞中糖酵解代谢过程和甲基乙二醛（MG)形成的示意图。 能量的完整糖酵解途径是厌氧的（不使用氧）。需氧条件中的正常细胞进入Krebs 三羧酸（TCA)循环而产生腺苷三磷酸（ATP);而仍然在需氧条件下，Warburg效应引导许多 癌细胞而不是进入Krebs TCA，从而增加糖酵解（即"需氧糖酵解"）。在糖酵解过程中，MG 途径绕过传统的糖酵解恩布顿-迈耶霍夫_帕纳斯途径并且是代谢盲路（cul-de-sac);因 此，这种途径导致作为废物终产物/副产物的MG和D-乳酸盐形成，而糖酵解恩布顿-迈耶 霍夫-帕纳斯途径导致丙酮酸盐形成，然后在需氧条件中导致Krebs TCA或在厌氧条件中 由丙酮酸盐形成L-乳酸盐。作为在许多癌细胞中的情况，Krebs TCA或呼吸链中的任何缺 陷通过二羟丙酮磷酸盐形成增加来增加糖酵解以补偿ATP产生和随后的MG形成。 图Ibis显示人癌细胞系（HCT16)的培养基中MG的产生取决于在培养基中存在低 或高葡萄糖浓度。通过使用液相色谱法-串联质谱法（LC-MS/MS)分析对条件培养基（CM) 进行MG定量。相对于在低葡萄糖条件而言，在高葡萄糖条件下，癌细胞产生10倍更高的 MG，发现如下启示，癌细胞的MG合成和释放直接取决于葡萄糖消耗和代谢。 图2显示通过使用直接组织分析、用MALDI-T0F/T0F质谱法在恶性PRO细胞克隆 中的MG产生。PRO细胞克隆最初得自由1，2_二甲肼施用诱导的结肠腺癌。在不染色和分 别使用扫描1和2中的苏木精-曙红-Safran(HES)染色后表示肿瘤。用MALDI-T0F/T0F 质谱法的MG瘤内检测表示在分别得自91Da和118Da 2MQX分子碎片分析的扫描3和4中。 注意在坏死区中，在1和2中肿瘤的中部和下部中占优势，3和4中的MG显然较少被检测 到，而显然主要在用HES高度着色的一些区域中检测到。 图3显示具有癌症的患者中MG血液水平与肿瘤阶段之间的显著正相关性。无论 癌症阶段如何，大多数MG血液水平值均高于0. 06 y M的MG的正常（非癌性的）对照值（p =0. 0109)，表明血液中的MG的全身测量是诊断癌症的有效工具；关键是能够便利和早期 检测和筛查。 图4显示癌症患者与对照组（正常受试者或血糖正常的（经治疗的）2型糖尿病 患者）之间血液MG与血糖比率（MG/G指数）的差异（p〈0. 01)。注意在正常对照组与具有 正常血糖的经治疗的2型糖尿病的受试者之间的MG血液水平无显著性差异。 图5公开了植入PRO致瘤的癌性结肠细胞后发育的BD-IX大鼠中MG血液水平与 肿瘤体积之间的显著正相关性（p〈〇. 001)。PRO和REG细胞克隆最初来源于BD-IX大鼠中 1，2-二甲肼诱导的单一结肠腺癌。 图6显示当皮下注入同系宿主时，PRO细胞如亲代细胞诱导进行性肿瘤，而REG细 胞诱导在3周后退化的肿瘤。PRO细胞的肿瘤移植物与肿瘤体积的恒定进展相关，因此，注 意到MG血液水平与肿瘤体积之间的正相关性；移植后3周，存在MG血液水平恒定进展。移 植后3周REG癌细胞的肿瘤移植物被排斥，而血液中的MG在整个实验期间保持在低水平。 通过比较使用PRO致瘤的癌细胞克隆得到的结果（图5)，这启示活跃进展的癌症且更具体 地是增殖性致瘤的癌细胞合成大量MG ;而无进展的癌症、更具体地是无增殖性无致瘤的癌 细胞则不能。 图7显示在癌症患者（B)中，MG血液水平与体重指数（BMI) (p = 0? 0064)显著成 负相关性；而MG与BMI在正常受试者中不存在相关性（A)。这表明MG由癌细胞产生。 图8显示在癌症患者中，胰岛素/葡萄糖比率（I/G)指数与MG血液水平之间存在 显著的负相关性，而在正常健康受试者中的I/G指数保持恒定。因此，2种曲线的交叉点允 许临界点的个体化，此时〇. 2 y M血液MG水平称作"恶病质-相关的对照值"，高于它，胰岛 素抵抗更高，而胰岛素分泌更低（相对于正常受试者而言）；使得癌症患者正在进入恶病质 或严重前-本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过测量和分析经过细胞和/或组织样品中代谢活性的癌细胞原位产生的甲基乙二醛(MG)早期检测和诊断癌症的方法，所述方法通过使用任意化学或免疫学的体外MG测量方法来进行。
【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：D·贝尔博姆，P·伊利加雷，
申请(专利权)人：抗癌治疗研究协会，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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