一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用。RDH10基因在脑胶质瘤中呈现高表达，同时RDH10基因与脑胶质瘤等级和患者生存时间密切相关。在体外慢病毒介导的shRNA敲除RDH10基因显著抑制胶质瘤细胞增殖、凋亡增加和诱导S到G2/M细胞周期停止以及抑制胶质瘤细胞的侵袭功能。RDH10基因敲除还减慢裸鼠的神经胶质瘤生长。本发明专利技术通过研究发现不论在体内还是体外，RDH10基因对脑胶质瘤的发生和进展过程中发挥着重要的作用，并且依据RDH10基因在脑胶质瘤组织中的高表达结果，为今后胶质瘤的生物靶向治疗提供强有力手段。

【技术实现步骤摘要】
一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用
本专利技术涉及脑胶质瘤发病机制的研究领域，具体涉及一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用。
技术介绍
胶质瘤是人类脑部恶性肿瘤中最致命的一种类型，目前仍没有有效的治疗手段。流行病学数据显示，胶质瘤占原发性脑肿瘤的32％-45％，占恶性脑肿瘤的近70％-80％。此外，近95％的脑胶质瘤患者的生存时间低于5年，胶质母细胞瘤的5年生存期更是低于5％。虽然脑胶质瘤在外科手术治疗，放射治疗和化疗方面取得了一些成绩，但至今脑胶质瘤治疗仍然是临床肿瘤学的一个挑战。为了获得理想的治疗效果，研究人员从人类胶质瘤的潜在分子机制和遗传角度展开深入研究。虽然已经揭示了人类胶质瘤的基因组图，但脑胶质瘤进展和特定分子异常之间的神秘关系至今仍没有解释清楚。视黄醇脱氢酶10(RDH10)是短链脱氢酶/还原酶家族的成员，最初来自于克隆人、小鼠和牛视网膜色素的上皮细胞。来自不同物种的RDH10基因亚型之间的氨基酸序列的同源性非常高，在氨基酸水平上人和鼠RDH10之间具有99％的同一性。RDH10基因高度的序列保守性对其功能也具有重要意义。胚胎时期小鼠RDH10突变往往可导致其死亡，但是对于怀孕母体的维甲酸(RA)治疗可以挽救胚胎，这表明RDH10基因是胚胎发育期间RA合成的重要环节。虽然RDH10基因在维甲酸合成中的确切作用仍不清楚，但RDH10在从视黄醇到视黄醛的合成中的确发挥着重要的作用。以前对RDH10的研究主要集中在其在RA合成中的作用。RA是通过视黄酸信号调节细胞增殖和分化的重要类视色素。RA号通路中的关键分子与胶质瘤干细胞样细胞(GSCs)的生物学行为密切相关，如增殖，侵袭和血管生成。RA还显著抑制GSCs增殖，侵袭，管腔形成和血管内皮生长因子的分泌，并减少血管生成模拟的形成，从而促进GSCs的分化和抑制其生长。高剂量RA治疗可以有效抑制实体瘤形成，然而与预期相反，RA在治疗胶质瘤患者的初步临床试验中并没有效果，并且RA与替莫唑胺的组合或是与放射治疗的组合也没有成功的报道。只有一个GBM患者的亚组受益于RA治疗。因此，RA在治疗神经胶质瘤中的有效性仍然不能确定。尚不清楚RA治疗在胶质瘤患者中的作用差异是否与RDH10表达相关。因此，我们需要在进一步的研究中验证假设，明确RA在胶质瘤治疗中的作用。目前只有少数肿瘤类型与RDH10基因过表达相关，包括非小细胞肺癌，甲状腺腺瘤和癌以及肝细胞癌。RDH10基因在神经胶质瘤中的生物学功能和临床意义仍然未知，到目前为止国内外文献尚无RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用，不论在体内还是体外，RDH10基因对脑胶质瘤的发生和进展过程中发挥着重要的作用，并且依据RDH1O基因在脑胶质瘤组织中的高表达结果，为今后胶质瘤的生物靶向治疗提供强有力手段。本专利技术涉及一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用。所述RDH10基因是维甲酸(RA)合成的重要环节。应用维甲酸治疗脑胶质瘤是目前研究的一个热点。RDH10基因表达与胶质瘤病理级别之间存在显著差异(**P<0.001)。分析整合癌症基因组图谱(TCGA；http：//cancergenome.nih.gov)和基因型-组织表达(GTEx)数据集的RDH10基因表达，结果显示与正常脑组织相比RDH基因在神经胶质瘤中明显上调，尤其是在胶质母细胞瘤(GBM)中上调极为显著。TCGA数据库分析RDH10表达揭示了LGG和胶质母细胞瘤(GBM)之间的显著差异(**P<0.01)。研究结果显示在RDH10高表达的胶质瘤患者中，累积存活率显著低于RDH10低表达的胶质瘤患者(**P<0.01)。所述RDH10基因敲除在体外调控神经胶质瘤细胞增殖，抑制RDH10基因使胶质瘤细胞生长迟滞。所述RDH10基因影响细胞周期进程，如果敲除RDH10基因将导致细胞S和G2/M期停滞。所述RDH10基因影响胶质瘤细胞的侵袭能力，如果敲除RDH10基因将导致胶质瘤细胞的细胞侵袭能力下降。在体外慢病毒介导的shRNA敲除RDH10基因显著抑制胶质瘤细胞增殖、凋亡增加和诱导S到G2/M细胞周期停止以及抑制胶质瘤细胞的侵袭能力。在体内，RDH10基因敲除还减慢裸鼠的神经胶质瘤生长。RDH10shRNA设计和慢病毒构建步骤为：设计RDH10-shRNA序列，并构建了表达RDH10-shRNA的慢病毒从而抑制RDH10的表达，针对RDH10-shRNA最有效的靶序列：5'-TACGATGCTGGAGATTAAT-3'，Scr-shRNA的序列为5'-TTCTCCGAACGTGTCACGT-3'。所述RDH10基因敲除改变参与癌症的基因的表达，RDH10敲除显著抑制几种关键癌症通路，例如TWEAK，TNFR1和P53。所述RDH10敲减显著抑制TWEAK-NF-κB信号通路和与信号通路相关的基因表达，从而抑制胶质瘤细胞在体内和体外的生长。以前的研究证实TWEAK调节NF-κB通路，从而保证持续的NF-κB活化，促进肿瘤发展，并且与肿瘤侵袭，生长，迁移和转移和较差预后相关联。在微阵列数据分析中，研究发现TWEAK-NF-κB信号通路，包括与该轴相关的基因的表达，在RDH10敲除后被显着抑制。通过对多个基因的qPCR和Westernblot实验验证微阵列数据；TNFSF12(TWEAK),TRKB1，IKBKB(IKK-β)，TGFBR1和BMPR2均表达降低，而TRAF1，MAP3K14(NIK)，NFKBIA(IKBα)，NFKBIE(IKBε)，TNFAIP3，GADD45A和CDKN1A显着上调。根据IPA数据库，该基因相互作用网络显示IκBα在调节中发挥中心作用；此外，上游分析还发现IKBα被激活。有益效果RDH10基因表达和胶质瘤等级之间呈正相关。RDH10基因敲除对细胞增殖，凋亡和细胞周期具有显着影响。微阵列数据显示由RDH10基因调节的多种癌症相关基因和途径。基于微阵列数据的进一步研究将提供关于胶质瘤发生和进展分子机制的更多信息，为今后脑胶质瘤的靶向治疗提供强有力的手段。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：RDH10在人神经胶质瘤中过表达，病理级别越高预后越差。A.在WHOI，II，III和IV级胶质瘤中的RDH10免疫染色的特征显微照片(放大率，×100和右，×200)。B.分析整合癌症基因组图谱(TCGA；http：//cancergenome.nih.gov)和基因型-组织表达(GTEx)数据集的RDH10基因表达，结果显示与正常脑组织相比RDH基因在神经胶质瘤中明显上调，尤其是在胶质母细胞瘤(GBM)中上调极为显著。C.LGG和GBM中RDH10表达的分析。对胶质瘤的TCGARNA测序数据进行广义线性模型(GLM)分析。**P<0.01.D.生存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用。

【技术特征摘要】
1.一种RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用。2.根据权利要求1所述的RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用，其特征在于，在体外慢病毒介导的shRNA敲除RDH10基因显著抑制胶质瘤细胞增殖、凋亡增加和诱导S到G2/M细胞周期停止以及抑制胶质瘤细胞的侵袭功能。3.根据权利要求1所述的RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用，其特征在于，所述RDH10基因敲除在体外调控神经胶质瘤细胞增殖，抑制RDH10基因使胶质瘤细胞生长迟滞，所述RDH10基因影响细胞周期进程，如果敲除RDH10基因将导致细胞S和G2/M期停滞。4.根据权利要求1所述的RDH10基因在脑胶质瘤疾病中的应用，其特征在于，所述RDH10基因影响胶质瘤细胞的侵袭能力，如果敲除RDH10基因将导致...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊廷，关峰，王亮，康庄，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京天坛医院，
类型：发明
国别省市：北京,11