基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断和预后预测之靶标的应用制造技术

本发明专利技术属于肿瘤医学的技术领域，涉及基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断和预后预测之靶标的应用。本发明专利技术利用新鉴定的糖异生酶PCK1的蛋白激酶活性在SREBP1激活、脂肪形成和HCC发展中的重要性，针对性阻断PCK1激活、PCK1 S90位点磷酸化、INSIG1 S207/INSIG2 S151位点磷酸化、SREBP的核积累和激活，并将其用作治疗、诊断和独立预后预测的方法的靶标。

【技术实现步骤摘要】
基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断和预后预测之靶标的应用
本专利技术属于肿瘤医学的
，涉及基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断和预后预测之靶标的应用。
技术介绍
代谢的重新编程是癌症生物学的新兴标志。例如，癌细胞主要通过糖酵解而不是氧化磷酸化获得能量。癌细胞的这种特征被称为“Warburg效应”。作为糖酵解的逆过程，糖异生是指从非糖酵解前体向葡萄糖的转化。磷酸烯醇丙酮酸(PEP)羧激酶1(PCK1)将草酰乙酸和GTP转化为PEP和CO2，是糖异生的限速酶。由于其对糖酵解的抑制作用而被认为是肿瘤抑制因子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对糖异生酶PCK1在人癌症中肿瘤发生发展的机制进行分析，利用PCK1的蛋白激酶活性在SREBP1激活、脂肪形成和HCC发展中的作用，提出了基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断和预后预测之靶标的应用。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：本专利技术提供了一种基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，所述应用包括：(1)确定检测患者癌细胞中包含：与参考水平相比升高的PCK1S90位点磷酸化水平、升高的INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化水平或SREBP的核积累和激活；以及(2)用抑制方法阻断PCK1蛋白激酶活性激活、PCK1S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化、SREBP的核积累和激活中的一种或两种以上状态；和/或(3)预测患者对治疗方法的有利响应；所述参考水平是来自非癌细胞或早期癌细胞的水平。优选地，所述癌症是口腔癌、口咽癌、鼻咽癌、呼吸系统癌症、泌尿生殖系统癌症、胃肠癌、中枢或周围神经系统组织癌、内分泌或神经内分泌系统癌症或造血系统癌症、胶质瘤、肉瘤、上皮癌、淋巴瘤、黑素瘤、纤维瘤、脑脊膜瘤、脑癌、肾癌、胆道系统癌症、嗜铬细胞瘤、胰岛细胞癌、利-弗劳梅尼瘤、甲状腺癌、甲状旁腺癌、垂体瘤、肾上腺瘤、骨源性肉瘤肿瘤、神经内分泌系统肿瘤、乳腺癌、肺癌、头颈癌、前列腺癌、食管癌、气管癌、肝癌、膀胱癌、胃癌、胰腺癌、卵巢癌、子宫癌、宫颈癌、睾丸癌、结肠癌、直肠癌或皮肤癌。优选地，所述确定方法包括使用磷酸化特异性抗体，进行ELISA、免疫测定、放射免疫测定、免疫组织化学、免疫放射测定、荧光免疫测定、凝胶电泳、免疫印迹分析、原位杂交、流式细胞术或显微测定。优选地，所述抑制方法包括使用PCK1抑制剂、INSIG1S207/INSIG2S151抑制剂，或其他任何抑制PCK1蛋白激酶活性的方法，或其他任何抑制INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化的方法。优选地，所述PCK1抑制剂包括针对PCK1蛋白激酶活性的小分子抑制剂，INSIG1/INSIG2抑制剂包括选择性针对INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化的多肽、小分子抑制剂。优选地，所述PCK1抑制剂包括选择性针对PCK1S90位点磷酸化的多肽、小分子抑制剂和与PCK1基因的全部或一部分互补的抑制性多核苷酸。优选地，所述有利响应包括肿瘤尺寸或负荷减小、肿瘤生长阻滞、肿瘤相关疼痛减轻、癌症相关病理状况减轻、癌症相关症状减轻、癌症无进展、无病间期延长、进展时间延长、诱导缓解、转移降低、患者存活延长或肿瘤对抗癌治疗的敏感性提高。本专利技术还提供了基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症预后预测之靶标的应用，所述应用包括：(1)确定检测患者癌细胞中是否包含：与参考水平相比升高的PCK1S90位点磷酸化水平、升高的INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化水平和升高的SREBP表达水平以及这三者的升高的各种联合表达水平；(2)如果癌细胞包含(1)中任一项升高的水平，则预测患者具有侵袭性癌症；(3)如果癌细胞包含(1)中任一项升高的水平，则预测患者具有的侵袭性癌症在进展期；(4)如果癌细胞包含(1)中任一项升高的水平，则预测患者具有不良预后；所述参考水平是来自非癌细胞或早期癌细胞的水平。进一步地，如果所述测患者具有侵袭性癌症，则利用阻断PCK1蛋白激酶活性激活、PCK1S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化、SREBP的核积累和激活中的一种或两种的方式进行抑制剂抗癌治疗。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用，任何可使AKT信号激活的上游信号(包括生长因子受体(例如IGF1R、EGFR和PDGFR)、K-RAS突变、PTEN突变、PI3K突变等)激活之后，AKT激活，从而导致AKT与PCK1结合以及AKT介导的PCK1的S90位点磷酸化，磷酸化的PCK1转位至内质网。重要的是，PCK1通过使用GTP作为磷酸供体而作为蛋白激酶磷酸化INSIG1/2的胞质环状2结构中的INSIG1S207和INSIG2S151(INSIG1S207/INSIG2S151)。这种磷酸化减少了固醇与INSIG1/2的结合，从而导致INSIG-SCAP相互作用的破坏、SCAP-固醇调节元件结合蛋白(SREBP，包括SREBP1和SREBP2)复合物向高尔基体的转运、SREBP的裂解、核积累和激活。激活的SREBP1和SREBP2诱导脂肪生成基因的转录。AKT介导的PCK1磷酸化和PCK1介导的INSIG1/2磷酸化的阻断抑制了脂质合成、肝细胞癌(HCC)细胞增殖和小鼠HCC形成。强调了新鉴定的糖异生酶PCK1的蛋白激酶活性在SREBP1激活、脂肪形成和HCC发展中的重要性。重要的是，AKTpS473、PCK1pS90、INSIG1pS207/INSIG2pS151和SREBP1的表达水平在肿瘤组织中显著上调、表达水平彼此之间显著正相关、与肿瘤的进展相关、与肿瘤的不良预后相关；PCK1pS90、INSIG1pS207/INSIG2pS151和SREBP1的联合表达水平对于肿瘤患者是一个独立预后因素。附图说明图1为Huh7HCC细胞中IGF1R激活后AKT介导PCK1的S90位点磷酸化的电泳分析图；其中，图1(a)为在32P-ATP存在下，将纯化的WTHis-PCK1或His-PCK1S90A与纯化的GST-AKT1混合或不混合，进行体外激酶测定的放射自显影术和免疫印迹分析；图1(b)为将使用或不使用MK-2206预处理的Huh7细胞用IGF1处理指定的时间。图2为U87脑胶质瘤细胞中EGFR激活后AKT介导PCK1的S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化和SREBP1分裂的免疫印迹分析图，使用微管蛋白作为标志物。图3为CHL-1黑色素瘤细胞中PDGFR激活后AKT介导PCK1的S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化和SREBP1分裂的免疫印迹分析图，使用微管蛋白作为标志物。图4为H1993非小细胞肺癌细胞中激活的K-RAS突变后AKT介导PCK1的S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，其特征在于，所述应用包括：/n(1)确定检测患者癌细胞中包含：与参考水平相比升高的PCK1S90位点磷酸化水平、升高的INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化水平或SREBP的核积累和激活；以及/n(2)用抑制方法阻断PCK1激活、PCK1S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化、SREBP的核积累和激活中的一种或两种以上状态；和/或/n(3)预测患者对治疗方法的有利响应；/n所述参考水平是来自非癌细胞或早期癌细胞的水平。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，其特征在于，所述应用包括：
(1)确定检测患者癌细胞中包含：与参考水平相比升高的PCK1S90位点磷酸化水平、升高的INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化水平或SREBP的核积累和激活；以及
(2)用抑制方法阻断PCK1激活、PCK1S90位点磷酸化、INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化、SREBP的核积累和激活中的一种或两种以上状态；和/或
(3)预测患者对治疗方法的有利响应；
所述参考水平是来自非癌细胞或早期癌细胞的水平。


2.根据权利要求1所述的基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，其特征在于，所述癌症是口腔癌、口咽癌、鼻咽癌、呼吸系统癌症、泌尿生殖系统癌症、胃肠癌、中枢或周围神经系统组织癌、内分泌或神经内分泌系统癌症或造血系统癌症、胶质瘤、肉瘤、上皮癌、淋巴瘤、黑素瘤、纤维瘤、脑脊膜瘤、脑癌、肾癌、胆道系统癌症、嗜铬细胞瘤、胰岛细胞癌、利-弗劳梅尼瘤、甲状腺癌、甲状旁腺癌、垂体瘤、肾上腺瘤、骨源性肉瘤肿瘤、神经内分泌系统肿瘤、乳腺癌、肺癌、头颈癌、前列腺癌、食管癌、气管癌、肝癌、膀胱癌、胃癌、胰腺癌、卵巢癌、子宫癌、宫颈癌、睾丸癌、结肠癌、直肠癌或皮肤癌。


3.根据权利要求1所述的基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，其特征在于，所述确定方法包括使用磷酸化特异性抗体，进行ELISA、免疫测定、放射免疫测定、免疫组织化学、免疫放射测定、荧光免疫测定、凝胶电泳、免疫印迹分析、原位杂交、流式细胞术或显微测定。


4.根据权利要求1所述的基于PCK1调节的脂质代谢作为癌症治疗、诊断之靶标的应用，其特征在于，所述抑制方法包括使用PCK1抑制剂、INSIG1S207/INSIG2S151抑制剂，或其他任何抑制PCK1蛋白激酶活性的方法，或其他任何抑制INSIG1S207/INSIG2S151位点磷酸化的方法。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志民，许大千，邢东明，邵飞，
申请(专利权)人：青岛大学附属医院，
类型：发明
国别省市：山东;37