基于自噬途径诊断和治疗胶质瘤干细胞的试剂及其用途制造技术

本发明专利技术提供了靶向胶质瘤干细胞(GSC)中的分泌性自噬在治疗胶质母细胞瘤(GBM)中的应用。本文首次提出GBM中的GSC在辐照后能发生自噬水平的升高，高的自噬水平通过自噬性分泌途径促进了GSC中IL

【技术实现步骤摘要】
基于自噬途径诊断和治疗胶质瘤干细胞的试剂及其用途


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及基于自噬途径诊断和治疗胶质瘤干细胞的试剂及其用途。

技术介绍

[0002]胶质母细胞瘤(GBM)是一种异质性和高度侵袭性的原发性脑肿瘤，患者生存期为14.6个月。GBM的标准治疗包括最大限度切除，随后进行放射治疗，同时使用烷化剂替莫唑胺(TMZ)。对于胶质瘤的治疗从最初的放疗、化疗、到放化疗联合，一些靶向药物如贝伐单抗的研发等，也经历了50多年的发展过程。但是目前临床上绝大部分病人治疗后还会经历复发进展的过程。考虑到GBM的高死亡率和对常规治疗的抵抗性，人们对提高GBM的治疗疗效的新方法有很大兴趣。
[0003]胶质瘤干细胞(GSC)是胶质瘤中的一个肿瘤细胞亚群，具有自我更新和多向分化能力，在胶质瘤的发展和复发中扮演着重要角色。GSC是引起胶质瘤放疗抵抗性的关键细胞群。手术未能完全切除的胶质瘤边缘细胞具有GSC特征，能引起胶质瘤的复发进展。因此GSC是有效治疗GBM的重要关注靶点。
[0004]已有证据表明放疗可激活自噬，自噬在肿瘤发生的不同阶段扮演重要作用。既具有促进肿瘤也具有抑制肿瘤的特性。临床实验结果表明自噬抑制剂并没有显著提高GBM患者的总生存期。在包括GBM在内的各种肿瘤中，自噬的多种作用被广泛报道，其中分泌性自噬在肿瘤治疗中的作用引起了极大关注。新近的研究揭示某些特定的无前导序列蛋白需要自噬泡膜结构包裹介导其出胞，这一过程称为分泌型自噬(Secretory autophagy)。自噬在蛋白质分泌和运输中的作用被认为是自噬机制的一个功能，将影响范围从细胞内区室扩大到细胞外环境。这一领域的重大突破之一是认识到非常规分泌的胞质蛋白的子集，如HMGB1、IL
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18等，缺乏前导肽，因此不能进入内质网到高尔基体的分泌途径而通过自噬小体膜的包裹直接运送到细胞外。
[0005]人类IL
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18基因前体形式是由193个氨基酸残基组成的缺乏信号肽、不具有生物学活性的前体多肽，其中含有1个36个氨基酸的引导序列，经IL
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1β转化酶作用后去除引导序列，成为成熟的IL
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18。T细胞、NK细胞、树突状细胞、关节软骨细胞、成骨细胞及滑膜成纤维细胞等均能分泌IL
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18。一些报道也提到了，癌症细胞也可以分泌IL
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18。IL
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18是一种多功能因子，其生物学功能无种属特异性。早期研究发现中性粒细胞是其作用的靶细胞。随着研究的深入，发现IL
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18能作用于不同细胞，它能促进炎性反应进程、刺激血管的形成、促进有丝分裂、调节宿主免疫功能等，与多种炎性反应性疾病、肿瘤、免疫性疾病的发生和发展密切相关。
[0006]已有文献报道，放疗后胶质瘤患者肿瘤中存在自噬激活现象。但辐照后GSC是否存在分泌性自噬尚未见报道。因为目前临床上靶向降解性自噬相关的药物作用效果有限，还亟待对GSC的分泌性自噬进行深入探究，以期开发出靶向GBM分泌性自噬途径相关的药物应用于临床。

技术实现思路

[0007]本专利技术首次提出了辐照后胶质母细胞瘤中的胶质瘤干细胞发生高的自噬水平。
[0008]本专利技术还首次提出了辐照后胶质瘤干细胞自噬水平升高，参与自噬泡中吞噬膜延伸的关键蛋白ATG5、ATG7，以及形成自噬小泡结构所必须的关键蛋白LC3B和Beclin
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1的mRNA水平升高。其中自噬标志物LC3II/LC3I的蛋白水平逐渐升高，同时重要的自噬受体P62的逐渐降低与辐照后胶质瘤干细胞的自噬升高有关。
[0009]本专利技术还首次提出了辐照胶质瘤干细胞后，在收取的GSC上清中发现了释放的肿瘤相关自噬小体水平的升高。
[0010]本专利技术还发现IL
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18是辐照处理之后mRNA水平升高最明显的分泌性自噬相关的分子。在自噬敲除之后，IL
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18在细胞内的水平得到了显著的累积增加。生物信息分析发现IL
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18在GBM中高表达且与病人差的预后相关。
[0011]因此可以考虑通过靶向胶质瘤干细胞中高的分泌性自噬来增加肿瘤的放疗敏感性，帮助患者获得更好的治疗效果。
[0012]具体来说，本专利技术提供以下技术方案：
[0013]一方面，本专利技术提供检测自噬的试剂在制备胶质母细胞瘤特别是胶质瘤干细胞的诊断或预后试剂盒中的用途。
[0014]在一些实施方案中，检测自噬的试剂包括检测P62、ATG5、ATG7、ATG8、LC3B、Beclin
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1、IL
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18的mRNA水平的试剂。
[0015]在一些实施方案中，检测自噬的试剂包括自噬相关抗体，优选抗P62抗体、抗ATG5抗体、抗ATG7抗体、抗ATG8抗体、抗LC3B抗体、抗Beclin
‑
1抗体和抗IL
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18抗体。
[0016]在一些实施方案中，所述试剂盒还包括稀释液、洗涤液、显色液、终止液。
[0017]另一方面，本专利技术提供IL
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18抑制剂在制备降低放射性抵抗的药物中的用途。
[0018]在一些实施方案中，放射性抵抗为胶质母细胞瘤特别是胶质瘤干细胞的放射性抵抗。
[0019]在一些实施方案，IL
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18抑制剂选自由以下组成的组：ICE抑制剂、抗IL
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18抗体、抗任何一个IL
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18受体亚基的抗体、IL
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18受体信号通道抑制剂、能与IL
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18竞争和阻断IL
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18受体的拮抗剂、以及IL
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18结合蛋白质、其具有相同活性的异构体、突变蛋白、融合蛋白、功能性衍生物、活性片段或循环变换衍生物。
[0020]另一方面，本专利技术提供敲低自噬基因的试剂在制备治疗胶质母细胞瘤特别是胶质瘤干细胞的药物中的用途。
[0021]在一些实施方案中，敲低自噬基因的试剂包括RNA干扰试剂、基因编辑试剂，优选地所述试剂为siRNA、shRNA、miRNA、反义寡核苷酸或引导Cas酶切割或结合所述自噬基因中的序列的向导RNA。
[0022]在一些实施方案中，所述自噬基因选自P62、ATG5、ATG7、ATG8、LC3B和Beclin
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1。
[0023]另一方面，本专利技术提供抑制放疗抵抗的药物组合物，其中所述组合物包括敲低自噬基因的试剂，任选地所述自噬基因选自P62、ATG5、ATG7、ATG8、LC3B和Beclin
‑
1。
[0024]另一方面，本专利技术提供了IL
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18作为一种辐照后胶质瘤发生分泌性自噬标志物的用途。
[0025]定义
[0026]降解性自噬：细胞内降解性自噬是一种分解代谢途径，其特征是形成双膜囊泡，称为自噬体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测自噬的试剂在制备胶质母细胞瘤，特别是胶质瘤干细胞的诊断或预后试剂盒中的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其中检测自噬的试剂包括检测P62、ATG5、ATG7、ATG8、LC3B、Beclin
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1、IL
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18的mRNA水平的试剂。3.根据权利要求1或2所述的用途，其中检测自噬的试剂包括抗P62抗体、抗ATG5抗体、抗ATG7抗体、抗ATG8抗体、抗LC3B抗体、抗Beclin
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1抗体和抗IL
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18抗体。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的用途，其中所述试剂盒还包括稀释液、洗涤液、显色液、终止液。5.IL
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18抑制剂在制备降低放射性抵抗的药物中的用途，其中放射性抵抗为胶质母细胞瘤，特别是胶质瘤干细胞的放射性抵抗。6.根据权利要求5所述的用途，其中IL
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18抑制剂选自由以下组成的组：ICE抑制剂、抗IL
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18抗体、抗任何一个IL

【专利技术属性】
技术研发人员：徐菁菁，卞修武，平轶芳，陈聪，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：