使用染色质分析评估细胞侵袭能力的方法技术

本发明专利技术的具体实施方案涉及评估或估计细胞的侵袭能力，并由此根据细胞染色质对特定酶或其它试剂的降解或其它修饰的敏感性区分正常细胞和癌细胞的组合物和方法。通透的正常细胞和非侵袭性细胞中的染色质，包括从其中分离出的染色质链，比侵袭性细胞中的染色质对核酸内切酶或蛋白酶的降解更敏感。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测侵袭性哺乳动物细胞和区分细胞侵袭程度的方法。特别地，本专利技术涉及确定染色质对特定染色质修饰剂的敏感性的方法，例如对核酸内切酶ALU和/或蛋白酶K的降解作用的敏感性，其中染色质对这些试剂的敏感性是细胞癌状态和/或侵袭能力的指示剂。
技术介绍
已经设计了大量检测癌症的方法。这些方法从使用X射线和光学技术通过对活检得到的组织样品中的细胞进行评估从而对肿瘤物质的成像到对在癌细胞表面表达的或由癌细胞释放到体液如血液或尿液中的蛋白质或其它分子类型的检测。一旦检测并定位了癌症，必须确定癌症类型并确定癌症特征以得到合适的预后和治疗方案。对癌细胞侵袭能力的估计是该表征中的重要方面。癌症的检测、诊断、分类和表征传统地通过对组织或细胞样本中的细胞形态的视觉显微镜评估进行。更近地，用于检测和量化在癌细胞中特异性或差异性表达的某些细胞表面蛋白(标记)的免疫组织化学和免疫细胞化学方法已被越来越多地使用。正在开发蛋白质组学技术，该技术通过评估大批蛋白表达的变化识别癌细胞，但该技术还没有进入常规的临床应用。细胞形态学评估通常被认为是对癌症检测、分类和表征最确定的方法。形态学评估由受过专门训练的高级技术人员完成，他们需要逐个检查不同程度染色的细胞和组织制备。这是劳动强度很大且有些主观的手工过程，且部分地因为需要对非常大数量的个体细胞中大量的细微形态学特征的存在进行评估，该手工过程存在明显的差错率。这些形态学特征及其解释在不同类型细胞间可以不同并会受到诸如患者病史和人口统计学等因素的影响。此外，正常的细胞修复和反应过程常常模拟在癌细胞中观察到的形态学变化。评估细胞形态的自动图像分析系统已经活跃发展了50多年，其中一些已经在临床使用。这些系统在癌细胞检测、诊断和表征中的应用受到与视觉形态学评估相同的因素的限制以及诸如自动图像捕获和分析系统所特有的图像获取设备的动态范围等因素的限制。将形态学评估和诸如下述的免疫化学染色方法结合的图像分析系统正发展成为一种减少分析不确定性的手段，但还没有被广泛的临床应用认证或接受。免疫组织化学和免疫细胞化学方法根据一观察，即癌细胞能表达在同类正常细胞中找不到的蛋白或能以显著更高的浓度表达正常细胞中的蛋白或与正常细胞中发现的蛋白具有不同的定位。通过免疫学试剂可以对这些蛋白进行定性或定量的检测，免疫学试剂利用与靶蛋白特异性结合的抗体。在目前的操作中，这些免疫学方法主要被用于检测潜在的异常细胞，其结果通过形态学方法进行确认和完善。若干因素对免疫学方法在癌症检测、分类和表征中的应用发生限制。很多肿瘤由多种类型细胞的混合物组成，其中只有一些是癌细胞且它们在侵袭程度上存在显著的差异。免疫学试剂因此必须能够在这样的混合物中区分各种细胞类型。在免疫学方法发展中的两个关键步骤是识别能够区分正常和癌细胞的蛋白质标记和产生与该标记特异性结合的抗体。仅有极少数的癌症状态真正特有的标记蛋白质被识别。更确切地，已知的且典型地用于癌症检测的标记蛋白质是正常细胞的成分，其表达量、定位和/或表达的时间在正常细胞和癌细胞之间有所不同。因此并不能够根据标记表达的存在或不存在以二元方式区分正常细胞和癌细胞，而是必须根据相对染色强度和定位的半经验评估法区分正常细胞和癌细胞。目前用于此目的的很多免疫化学染色程序不是定量的，且如同在形态学评估中一样，癌细胞中的各种标记的表达模式常常与那些正常细胞增殖过程如修复中的模式非常接近。这些因素在这些免疫学评估中引入了额外的不确定性。抗体对其靶向分析物的特异性是对免疫学方法的应用具有很多意义的另一因素。不同的肿瘤类型表达不同组的标记且呈现出不同的标记表达模式由此对于关注的各癌症类型必须使用不同的免疫试剂。除非肿瘤是真正的单克隆，细胞之间在靶蛋白标记的组成、结构和/或表现上将存在一些不同。极端专一的抗体仅能识别这些异质混合物中的一部分，而专一性稍差的抗体不仅可以识别靶标记的各种形式，还识别其它标记的相关特征。此外，抗体可能非特异性地结合到细胞上与靶标记无关的位点。靶标记还可能以某种方式被隐蔽，因此需要在“复原”之后才能被检测到。能够限制免疫学方法临床应用的这些因素及大量其它因素是本领域技术人员已知的。此外，为了能够建立预后和治疗方案，需要能够客观和准确地评定癌细胞的侵袭能力。根据在特定的形态学和免疫学特征与临床结果之间已经建立的经验性的和定性的相关性，目前的形态学和免疫学方法为侵袭能力提供了指示。因为所有原因，需要一种客观并确定的检测癌症细胞的方法，该方法应能普遍适用于广泛的癌症类型且为了得出临床学上有用的结论需要最少的解释。
技术实现思路
由于上述原因，需要一种客观并确定的检测癌症细胞的方法，该方法应能普遍适用于广泛的癌症类型且为了得出临床学上有用的结论需要最少的解释。本专利技术通过将重点放在所有哺乳动物细胞的一基础特征解决这种需要，该特征是这些细胞的形态学和免疫学特征的基础。此外，为了能够建立预后和治疗方案，需要能够客观和准确地评定癌细胞的侵袭能力。根据在特定的形态学和免疫学特征与临床结果之间已经建立的经验性的和定性的相关性，目前的形态学和免疫学方法为侵袭能力提供了指示。本专利技术典型地提供了一种估计癌细胞侵袭能力的定量方法。本专利技术的具体实施方案涉及评估或估计细胞侵袭能力并由此根据细胞染色质对由特定酶或试剂造成的降解或其它修饰的敏感性区分正常细胞和癌细胞的方法。特别地，通透的正常细胞和非侵袭性细胞中的染色质以及从中分离出的染色质链比侵袭性细胞中的染色质更易被染色质修饰剂修饰，例如被核酸内切酶ALU或蛋白酶K降解。此外，通透的正常细胞中的染色质比通透的侵袭性细胞中的染色质更易被DNA酶降解。本专利技术的特定具体实施方案包括评价细胞侵袭能力的方法，这些方法包括将细胞的染色质与一或多种染色质修饰剂接触并通过评价染色质的降解评估染色质的稳定性。这些方法可包括在将染色质与一或多种染色质修饰剂接触之前从细胞核中分离出染色质。在某些方面，细胞、细胞核膜、或细胞和细胞核膜是通透的。染色质修饰剂可以是蛋白水解酶如蛋白酶K；核酸酶；DNA酶；核酸内切酶；或它们的混合物。在优选具体实施方案中，核酸内切酶是ALU或MSP1。在其它方面，染色质在与染色质修饰剂接触后可以重聚集。在优选具体实施方案中，在评价染色质稳定性之前将染色质与DNA结合染料、聚胺、组蛋白、拓扑异构酶、或戊二醛接触起始染色质重聚集。在本专利技术的进一步的方面中，在平面或近乎平面的表面上或在液体培养基的悬浮液中对染色质进行评估。在更进一步的方面，对染色质降解进行定性或定量的评估。在特定方面，通过视觉显微镜法、图像分析或流式细胞计数法对染色质降解进行评估。通过在评估前将染色质与DNA结合染料接触可以提高染色质的光学对比。DNA结合染料将典型地包含染色质染料或荧光染料。荧光染料可以是溴化乙锭、吖啶橙、TO-PRO、YO-YO、YO-PRO、PO-PRO或本领域已知的类似染料。本专利技术的进一步具体实施方案包括评价候选治疗试剂有效性的方法，该方法包括将细胞和候选治疗试剂接触；如在此所述，将细胞染色质与一种染色质修饰剂接触；如在此所述，对染色质降解进行评价来评估染色质稳定性；通过比较接受候选治疗试剂处理的细胞与没有接受治疗试剂处理的细胞的染色质降解评价候选治疗试剂的有效性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价细胞侵袭能力的方法，包括：　　　　ａ）将细胞染色质与一或多种染色质修饰剂接触；且　　　　ｂ）通过评价染色质降解对染色质的稳定性进行评估。

【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：安德鲁曼尼托斯，罗伯特弗伯格，克拉尔瓦里南格，
申请(专利权)人：伊利诺伊大学评议会，
类型：发明
国别省市：US[美国]