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用于预测遗传性卵巢癌发生的生物标志物及其用途

摘要

本公开内容涉及用于预测遗传性卵巢癌发生的生物标志物及其用途,更具体地,涉及用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物组合物,用于预测遗传性卵巢癌发生的组合物和试剂盒,以及提供用于预测遗传性卵巢癌发生的信息的方法。伴随有BRCA突变的遗传性卵巢癌发生的存在或不存在可以通过测量根据本公开内容的生物标志物基因的mRNA或蛋白水平来早期预测,并且所述生物标志物可以有效地用于开发靶向所述生物标志物的遗传性卵巢癌的治疗剂。

著录项

  • 公开/公告号CN113286898A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 加图立大学校产学协力团;

    申请/专利号CN201980088377.8

  • 发明设计人 崔伦瞋;扈净允;金敬坤;许修荣;

    申请日2019-11-15

  • 分类号C12Q1/6886(20060101);G01N33/574(20060101);

  • 代理机构11204 北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人王达佐;洪欣

  • 地址 韩国首尔

  • 入库时间 2023-06-19 12:16:29

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于预测遗传性卵巢癌发生的生物标志物及其用途,更具体地,涉及用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物组合物,用于预测遗传性卵巢癌发生的组合物和试剂盒以及预测遗传性卵巢癌发生的方法。

背景技术

卵巢癌是在韩国女性中发生的前十种癌症和死亡原因中的一种,超过60%的卵巢癌患者被诊断为晚期,并且此时的5年存活率不到30%。卵巢癌的症状不明显,并且难以将腹胀、消化不良、腹泻和便秘识别为卵巢癌的症状。而且,最重要的是,没有能够在早期检测出卵巢癌的有效检测方法。因此,预防和早期检测卵巢癌的有效手段是尚未满足的重要医学需求。

已知约25%的高级别浆液性卵巢癌(其是最常见的卵巢癌类型)与BRCA1基因相关。BRCA1基因位于17号染色体上,已经被初次证实为增加乳腺癌和卵巢癌发生风险的基因,并且在BRCA1之后,BRCA2也被报道增加以上癌症类型的发生风险。在具有BRCA1突变的人中卵巢癌发生的概率在70岁之前达到44%,并且突变的BRCA基因不仅可以从母系遗传,而且还可以从父系遗传。已知大约10%的卵巢癌与BRCA1和BRCA2基因中的突变有关,当这两种基因中存在突变时,与正常人相比,卵巢癌的发病率增加10倍或更多,并且卵巢癌的复发率也增加。此外,据报道,在韩国卵巢癌患者中,无论家族史如何,BRCA1(23.8%)和BRCA2(25.7%)伴随有BRCA突变(Choi等人,JGO.2016)。

然而,尽管BRCA突变的这些作用,但预防性降低风险的输卵管-卵巢切除术(RRSO)是预防由BRCA突变引起的卵巢癌的唯一方法,尚未建立其它方法。在育龄妇女中,“预防性降低风险的输卵管-卵巢切除术”引起更年期提前,导致生活质量降低,并且韩国高龄母亲(>35岁生孩子)的比例从1999年的11%增加到2009年的28.6%,这意味着10年增加了17.6%,导致可以在适当的时间实施RRSO的BRCA1携带者的数量减少。因此,迫切需要开发一种能够预测和预防卵巢癌发生的除RRSO以外的方法。

在对乳腺癌和BRCA基因的最近研究中,已经提出RANKL/RANK抑制剂(例如地诺单抗(denosumab))可以在BRCA阳性对象中作为乳腺癌的预防药物起作用。基于此,判断有必要发现能够预测遗传性卵巢癌的生物标志物,以及此外开发使用选择性生物标志物的靶标抑制剂作为除RRSO以外的疗法的遗传性卵巢癌治疗剂。

公开内容

技术问题

如上所述,作为预测是否存在伴随有BRCA基因突变的遗传性卵巢癌发生以及此外呈现用于该疾病的治疗剂开发的靶标的研究工作的结果,本申请的发明人发现了11种类型的标志物,与具有BRCA突变的正常人相比,所述标志物的表达在具有BRCA突变的卵巢癌患者中显著改变,从而完成本公开内容。

因此,本公开内容涉及提供用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物组合物。

此外,本公开内容涉及提供用于预测遗传性卵巢癌发生的组合物以及用于预测遗传性卵巢癌发生的试剂盒,其包含所述组合物。

此外,本公开内容涉及提供用于预测遗传性卵巢癌发生的信息的方法。

然而,本公开内容要实现的技术问题不限于以上提及的问题,并且本领域技术人员将从以下描述清楚地理解未提及的其它问题。

技术方案

为了实现如上所述的本公开内容的目的,本公开内容的一个方面提供了用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物组合物,所述标志物组合物包含至少一种基因或者由所述至少一种基因编码的蛋白质,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

此外,本公开内容的另一方面提供了用于预测遗传性卵巢癌发生的组合物以及用于预测遗传性卵巢癌发生的试剂盒,所述试剂盒包含所述组合物,所述组合物包含用于测量至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平的试剂,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

在本公开内容的实施方案中,所述遗传性卵巢癌可以伴随有BRCA1或BRCA2基因的突变。

在本公开内容的另一个实施方案中,用于测量至少一种基因的mRNA水平的试剂可以是有义和反义引物或探针,各自互补结合所述至少一种基因的mRNA。

在本公开内容的另一个实施方案中,所述用于测量蛋白质水平的试剂可以是特异性结合由所述至少一种基因编码的蛋白质的抗体。

此外,本公开内容的又一方面提供了提供用于预测遗传性卵巢癌发生的信息的方法,所述方法包括测量来源于对象的生物样品中的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

在本公开内容的实施方案中,所述对象可以具有BRCA1或BRCA2基因的突变。

在本公开内容的另一个实施方案中,当选自RBP4、SERPINA5、SERPINC1和SERPINF2的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平与健康的正常对照组相比降低时,可以预测遗传性卵巢癌的发生。

在本公开内容的另一个实施方案中,当选自ALDOA、CDH2、LTBP1、MRC1、PPBP、SPARC和THBS1的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平与健康的正常对照组相比升高时,可以预测遗传性卵巢癌的发生。

在本公开内容的另一个实施方案中,mRNA的表达水平可以通过选自以下的至少一种方法测量:原位杂交、聚合酶链式反应(PCR)、逆转录(RT)-PCR、实时PCR、RNA酶保护测定(RPA)、微阵列和northern印迹。

在本公开内容的另一个实施方案中,蛋白质的表达水平可以通过选自以下的至少一种方法测量:蛋白质印迹、放射免疫测定(RIA)、放射免疫扩散法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫沉淀、流式细胞术、免疫荧光、Ouchterlony双向免疫扩散法、补体固定测定和蛋白质芯片。

有益效果

在本公开内容中,由于发现了能够在具有BRCA基因突变的对象中早期预测遗传性卵巢癌发生的11种类型的生物标志物,因此可以通过测量根据本公开内容的生物标志物基因的mRNA或蛋白质水平来早期预测伴随有BRCA突变的遗传性卵巢癌的发生,以及所述生物标志物可以有效地用于开发通过靶向所述生物标志物的遗传性卵巢癌的治疗剂。

附图说明

图1A是用于发现蛋白质的实验方案,所述蛋白质的表达在BRCA基因突变阳性(BRCA+)卵巢癌患者中特异性改变,以获得用于预测伴随有BRCA基因突变的遗传性卵巢癌发生的候选标志物蛋白。

图1B显示了使用从BRCA突变阳性正常组和卵巢癌患者获得的血浆样品使用火山图(volcano plot)分析差异表达的蛋白质的结果。

图1C显示了通过网络分析对作为图1B分析的结果的卵巢癌患者中表达降低的19种类型的蛋白质和表达增加的61种类型的蛋白质的相应蛋白质的功能的分析。

图1D是比较BRCA突变阳性正常组(BRCA+对象:HC)、正常组(HC)、BRCA突变阳性卵巢癌患者(BRCA+对象:OC)和卵巢癌患者(OC)中的每个组中表达显著增加的蛋白质数量的结果。

图1E是在比较分析图1D的四个组中鉴定的蛋白质之后的维恩图的结果,以及从中获得的24种类型的蛋白质的结果,所述蛋白质的表达仅在BRCA突变阳性卵巢癌患者组中特异性地降低或增加。

图2A是针对在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型的蛋白质中的SERPINA5和IGFBP5中的每一种分析在4个组(BRCA突变阴性正常组(HN)、BRCA突变阳性正常组(HP)、BRCA突变阴性卵巢癌患者组(ON)和BRCA突变阳性卵巢癌患者组(OP))之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图2B是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型的蛋白质中的F2和TFRC中的每一种在如图2A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图2C是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型的蛋白质中的SELL和APOC3中的每一种在如图2A所示的四个相同组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图2D是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型的蛋白质中的SERPINF2和SERPINC1中的每一种在如图2A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图2E是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型的蛋白质中的RBP4在如图2A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3A是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的VNN1和PPBP中的每一种在4个组(BRCA突变阴性正常组(HN)、BRCA突变阳性正常组(HP)、BRCA突变阴性卵巢癌患者组(ON)和BRCA突变阳性卵巢癌患者组(OP))之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3B是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的ALDOA和VWF中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3C是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的SERPINE1和GPI中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3D是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的PSAP和HEXB中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3E是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的THBS1和SPARC中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3F是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的CDH2和MRC1中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3G是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的HSPA4和RELN中的每一种在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图3H是分析在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型的蛋白质中的LTBP1在如图3A所示的同样四个组之间蛋白质表达水平差异是否存在统计学显著性的结果。

图4A是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型蛋白质中SERPINA5(Uniprot ID:P5154)和IGFBP5(P24593)中的每一种的准确性的结果。

图4B是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型蛋白质中F2(P00734)和TFRC(P02786)中每一种的准确性的结果。

图4C是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型蛋白质中SELL(P14151.2)和APOC3(P02656)中每一种的准确性的结果。

图4D是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型蛋白质中SELL(P08697)和APOC3(P01008)中每一种的准确性的结果。

图4E是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性降低的9种类型蛋白质中RBP4(P02753)的准确性的结果。

图5A是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中VNN1(Uniprot ID:O95497)和PPBP(P02775)中一种的准确性的结果。

图5B是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中ALDOA(P04075.2)和VWF(P04275)中每一种的准确性的结果。

图5C是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中SERPINE1(P05121)和GPI(P06744.2)中每一种的准确性的结果。

图5D是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中PSAP(P07602.3)和HEXB(P07686)中的每一种的准确性的结果。

图5E是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中THBS1(P07996)和SPARC(P09486)中每一种的准确性的结果。

图5F是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中CDH2(P19022)和MRC1(P22897)中每一种的准确性的结果。

图5G是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中HSPA4(P34932)和RELN(P78509)中每一种的准确性的结果。

图5H是进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性增加的15种类型蛋白质中LTBP1(Q14766.4)的准确性的结果。

图6显示了验证24种类型的标志物候选组的有效性的2倍交叉验证的示意图。

本发明的最佳实施方式

作为预测伴随有BRCA基因突变的遗传性卵巢癌以及此外呈现用于开发所述疾病的治疗剂的靶标的研究工作的结果,本申请的发明人发现了11种类型的标志物并验证了其有效性,从而完成了本公开内容,与具有BRCA突变的正常人相比,所述标志物的表达在具有BRCA突变的卵巢癌患者中显著改变。

因此,提供了用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物组合物,所述标志物组合物包括至少一种基因或者由所述至少一种基因编码的蛋白质,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

此外,提供了用于预测遗传性卵巢癌发生的组合物,所述组合物包括用于测量至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平的试剂,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

此外,提供了用于预测遗传性卵巢癌发生的试剂盒,其包含所述组合物。

本申请的发明人通过特定的实施方案发现了能够预测遗传性卵巢癌发生的11种类型的生物标志物,并证实了其有效性。

在本公开内容的实施方案中,BRCA突变阳性正常组和BRCA突变阳性卵巢癌患者组的血浆样品用于鉴定与正常组相比,在卵巢癌患者组中表达显著降低的19种类型的蛋白质和表达显著增加的61种类型的蛋白质,以及从以上蛋白质中排除与分别在所有正常组和卵巢癌患者组中表达增加且与BRCA突变无关的蛋白质重叠的那些蛋白质,以获得在BRCA突变阳性卵巢癌患者组中表达特异性地显著改变的24种类型的标志物候选组蛋白(参见实施例2)。

在本公开内容的另一个实施方案中,分析了24种类型的蛋白质中的每一种在四个组(BRCA阴性正常组(HN)、BRCA阳性正常组(HP)、BRCA阴性卵巢癌患者组(ON)和BRCA阳性卵巢癌患者组(OP))之间的蛋白质表达水平的差异是否存在统计学显著性,并且鉴定了24种类型的蛋白质中的每一种在BRCA阳性正常组(HP)和BRCA阳性卵巢癌患者组(OP)之间具有统计学显著性(参见实施例3)。

在本公开内容的另一个实施方案中,进行ROC曲线分析并导出AUC值以研究24种类型的蛋白质中的每一种的准确性,从而鉴定灵敏度和特异性(参见实施例4)。

在本公开内容的另一个实施方案中,重复2倍交叉验证50次以验证24种类型的蛋白质作为标志物的有效性,并且收集多种结果从而获得最终的11种类型的生物标志物(参见实施例5)。

本公开内容中使用的术语“遗传性卵巢癌”是指由于从至少一个亲本遗传的突变或缺陷基因而发生的卵巢癌,并且在本公开内容中,遗传性卵巢癌可以伴随有BRCA1或BRCA2基因的突变,并且不一定意味着卵巢癌是由基因突变引起的。

本公开内容中使用的术语“预测”是指确定在特定个体中是否存在发生遗传性卵巢癌的可能性,是否发生遗传性卵巢癌的可能性相对较高,或者是否已经发生遗传性卵巢癌。本公开内容的方法可以用于将具有BRCA基因突变的个体预测为具有发生遗传性卵巢癌的高风险的个体,以及可以用于通过对这些个体的特殊和适当管理来延迟或预防疾病的发展。

在本公开内容中,用于测量至少一种基因的mRNA水平的试剂可以是有义和反义引物或探针,各自互补结合所述至少一种基因的mRNA。

本公开内容中使用的术语“引物”是作为DNA合成起点的短基因序列,并且是指被合成用于诊断、DNA测序等的寡核苷酸。引物可以通常被合成为15-30个碱基对的长度,但是可以根据使用目的而变化,并且可以通过已知的方法通过甲基化、加帽等进行修饰。

本公开内容中使用的术语“探针”是指能够特异性结合长度为几个碱基至几百个碱基的mRNA的核酸,其通过酶促化学分离纯化或合成产生。放射性同位素、酶或磷光体可以被标记以鉴定是否存在mRNA,并且可通过已知的方法进行设计和修饰。

用于测量蛋白质水平的试剂可以是特异性结合由至少一种基因编码的蛋白质的抗体,但不限于此。

本公开内容中使用的术语“抗体”包括与特定抗原具有免疫反应性的免疫球蛋白分子,并且包括单克隆抗体和多克隆抗体。此外,抗体包括通过基因工程产生的形式,如嵌合抗体(例如人源化鼠抗体)和异源抗体(例如双特异性抗体)。

用于预测本公开内容的抗癌剂的反应性的试剂盒可以包含适于分析方法的一种或多种其它组成的组合物、溶液或装置。

根据本公开内容的另一方面,提供了提供用于预测遗传性卵巢癌发生的信息的方法,所述方法包括测量来源于对象的生物样品中的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平,所述至少一种基因选自:醛缩酶,果糖-二磷酸A(ALDOA)(GenBank登录号:NM_001243177),钙粘蛋白2(CDH2)(NM_001792、NM_001308176),潜在转化生长因子β-结合蛋白1(LTBP1)(NM_000627、NM_001166264、NM_001166265、NM_001166266、NM_206943),甘露糖受体C-1型(MRC1)(NM_002438),前血小板碱性蛋白(PPBP)(NM_002704),视黄醇结合蛋白4(RBP4)(NM_001323517、NM_001323518、NM_006744),富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)(NM_003118、NM_001309443、NM_001309444),serpin家族A成员5(SERPINA5)(NM_000624),serpin家族C成员1(SERPINC1)(NM_000488、NM_001365052),serpin家族F成员2(SERPINF2)(NM_000934、NM_001165920、NM_001165921)和血小板反应蛋白1(THBS1)(NM_003246)。

本公开内容中使用的术语“提供用于预测遗传性卵巢癌发生的信息的方法”包括,作为预测疾病发生的初步步骤,提供预测遗传性卵巢癌发生所必需的客观基本信息,并且将医生的临床判断或意见排除在外。

在本公开内容的实施方案中,对象可以具有BRCA1或BRCA2基因的突变。

在本公开内容中,当选自RBP4、SERPINA5、SERPINC1和SERPINF2的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平与健康的正常对照组相比降低时,可以预测遗传性卵巢癌的发生。

在本公开内容中,当选自ALDOA、CDH2、LTBP1、MRC1、PPBP、SPARC和THBS1的至少一种基因的mRNA水平或者由所述至少一种基因编码的蛋白质水平与健康的正常对照组相比升高时,可以预测遗传性卵巢癌的发生。

来源于患者的生物样品可以包括全血、血液、唾液、组织、细胞、唾液、脑脊液和尿液,但不限于此。

mRNA的表达水平可以通过选自作为本领域已知的常规方法的聚合酶链式反应(PCR)、逆转录(RT)-PCR、实时PCR、RNA酶保护测定(RPA)、微阵列和northern印迹中的至少一种来测量,但不限于此。

蛋白质的表达水平可以通过选自作为本领域已知的常规方法的蛋白质印迹、放射免疫测定(RIA)、放射免疫扩散法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫沉淀、流式细胞术、免疫荧光、Ouchterlony双向免疫扩散法、补体固定测定和蛋白质芯片的至少一种方法来测量,但不限于此。

在下文中,呈现了优选的实施例以帮助理解本公开内容。然而,提供以下实施例是为了更容易地理解本公开内容,本公开的内容不受以下实施例的限制。

实施例

1-1.招募对象和获得样品

本实施例中的所有样品在获得韩国天主教大学医学院(The CatholicUniversity of Korea,College of Medicine.)的首尔圣母医院(Seoul St.Mary'sHospital)的临床研究审查委员会的适当同意和批准之后进行处理。在手术之前从20名卵巢癌患者和20个人的健康正常组中获得血浆样品。来源于卵巢癌患者的血浆样品由首尔圣母医院和韩国妇科癌症库(the Korean Gynecologic Cancer Bank,KGCB)提供,以及来源于健康正常对照组的血浆样品获自在BRCA突变阴性对象的情况下在首尔圣母医院进行医学检查的对象,以及获自访问首尔圣母医院并且在BRCA突变阳性对象的情况下同意采血的对象。将所有样品用液氮冷冻并储存在-80℃下直至使用。

1-2.血浆样品的预处理

从20个人的正常组(10个BRCA1/2基因突变,10个非突变)和20个卵巢癌患者(10个BRCA1/2基因突变,10个非突变)获得的血浆样品根据以下程序进行预处理。更具体地,将40μL血浆样品用于注射到HPLC多重亲和去除系统14(MARS14;Agilent Technologies,Inc.)柱中,从所述柱中去除高浓度存在的14种蛋白质(白蛋白、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、α1-抗胰蛋白酶、α1-酸性糖蛋白、载脂蛋白A1、载脂蛋白A2、补体C3、转铁蛋白、α2-巨球蛋白、触珠蛋白、纤维蛋白原和转甲状腺素蛋白)。接着,将低浓度的血浆蛋白冻干,并用5%SDS和50mM的1M三乙基碳酸氢铵再吸收,向其加入二硫苏糖醇至20mM,然后将混合物在95℃反应10分钟,从而还原二硫键。然后,对于烷基化,向其中加入碘乙酰胺至40mM,将混合物在黑暗条件下在室温下反应30分钟,使用S-trap过滤器(S-TRAP

1-3.LC-MS/MS分析

根据以下方法进行实施例1-2中进行的Nano LC-Q-Exactive+质谱分析。

i)首先,使用50cm C18毛细管柱(OD 360Fm,ID 75Fm)进行分馏200分钟;ii)在梯度(5-45%乙腈和0.1%甲酸)中进行分馏150分钟;iii)以数据依赖性采集(DDA)模式收集关于前20种强度前体的数据;然后iv)使用Proteome discoverer 2.2程序将收集的数据与人SWISSPROT序列数据库进行比较,以鉴定肽和蛋白质,并且通过简约(使用最小数据的最大信息)法,使用鉴定的肽的MS1峰强度,通过定量蛋白质的无标记定量(LFQ)值的结果,进行分析以发现生物标志物。

1-4.数据分析

为了比较血浆样品中靶蛋白的量,发现六种新的血浆蛋白作为可校正的标准化因子,而没有显示出内源性血浆蛋白之间的组间差异。六种蛋白质是甲状腺素结合球蛋白(TBG)、补体因子I(CFI)、补体成分C6(C6)、丝束蛋白-2(plastin-2,PLS2)、补体C2(C2)和补体因子H(CFH)。将六种蛋白质的代表性肽的LFQ值除以来自总共40名对象的血浆中原始值的每种肽的中间LFQ值。

在统计学分析期间,使用归一化值通过曼-惠特尼检验获得P值,发现了在两组之间定量差异为两倍或更多倍,同时通过Bonferonni校正作为后检验P值小于0.05/374的蛋白质。

为了发现能够预测遗传性卵巢癌发生的生物标志物,本申请的发明人尝试根据图1A所示的两种方案发现在血浆样品中差异表达的蛋白质,并对它们进行综合分析,以获得在伴随有BRCA基因突变的遗传性卵巢癌患者中表达特异性改变的标志物。

2-1.BRCA突变阳性对象之间差异表达的蛋白质的鉴定(方案I)

首先,通过实施例1-2和1-3中所述的方法,使用从BRCA突变阳性(BRCA+)正常组和卵巢癌患者获得的血浆样品进行分析,以及用火山图分析根据实施例1-4的统计学分析标准差异表达的蛋白质。结果,如图1B中所示,在BRCA突变阳性卵巢癌患者中发现了表达显著降低的19种类型的蛋白质和表达显著增加的61种类型的蛋白质。

此外,基于蛋白质的功能通过网络分析来区分表达降低的每种蛋白质和表达增加的每种蛋白质。结果,如图1C中所示,证实了在BRCA阳性卵巢癌患者中表达降低的19种类型的蛋白质与甘油三酯分解代谢、急性期反应和凝血纤维蛋白血栓形成有关,证实了在BRCA阳性卵巢癌患者中表达增加的61种类型的蛋白质代表性地与过氧化氢代谢、NADH代谢、白细胞介素-8产生的调节、白细胞介素-12介导的信号传导途径、通过氧化应激的凋亡调节、血小板聚集和宿主对病毒过程的正调节有关。

2-2.正常组和卵巢癌患者中差异表达的蛋白质的鉴定(方案II)

在该实施例中,不管BRCA基因是否突变,靶向所有正常组和卵巢癌患者,以及来源于所有正常组和卵巢癌患者的血浆样品中差异表达的蛋白质以与实施例2-1类似的方式获得。结果证实了在正常组中13种类型的蛋白质的表达显著增加,以及在卵巢癌患者中48种类型的蛋白质的表达显著增加。

2-3.遗传性卵巢癌患者中表达特异性改变的蛋白质的鉴定

然后,综合分析实施例2-1和2-2中获得的结果。图1D显示了在BRCA突变阳性正常组(BRCA+对象:HC)、正常组(HC)、BRCA突变阳性卵巢癌患者组(BRCA+对象:OC)和卵巢癌患者组(OC)的每个组中表达增加的蛋白质数量之间的比较,以及在图1E中,维恩图用于区分每个组中表达增加的蛋白质和仅在一个组中表达增加的蛋白质中的共同蛋白质。结果,证实了在BRCA突变阳性正常组和所有正常组的每一组中表达增加的蛋白质中,10种蛋白质是共有的,在BRCA突变阳性卵巢癌患者和所有卵巢癌患者的每一个中表达增加的蛋白质中,46种蛋白质是共同的。

根据以上结果,除了表达共同增加的蛋白质之外,分离了仅在BRCA突变阳性正常组中表达降低或增加的蛋白质,即,仅在BRCA突变阳性卵巢癌患者组中表达降低的9种类型的蛋白质和仅在BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达增加的15种类型的蛋白质,以及这24种类型的蛋白质被获得作为用于预测遗传性卵巢癌发生的标志物候选组。关于9种类型和15种类型的蛋白质以及编码它们的基因的信息分别显示在表1和表2中。

[表1]

[表2]

本申请的发明人分析了相对于通过实施例2获得的BRCA突变阳性卵巢癌患者中表达特异性改变的24种类型的蛋白质中的每一种,四个组(BRCA阴性正常组(HN)、BRCA阳性正常组(HP)、BRCA阴性卵巢癌患者组(ON)和BRCA阳性卵巢癌患者组(OP))之间的蛋白质表达水平之间的差异是否存在统计学显著性。

在具有BRCA突变的卵巢癌患者中表达降低的9种类型的蛋白质的结果显示在图2A-2E中,以及其中表达增加的15种类型的蛋白质的结果显示在图3A至3H中。作为分析的结果,证实了所有24种类型的蛋白质在BRCA突变阳性正常组与BRCA突变阳性卵巢癌患者组之间的表达水平具有显著差异。在下表3中,显示了BRCA突变阳性正常组和BRCA突变阳性卵巢癌患者组中24种类型的蛋白质的平均表达水平和标准偏差。

[表3]

本申请的发明人试图分析灵敏度和特异性,因此进行ROC曲线分析,以鉴定在BRCA突变阳性卵巢癌患者组中表达显著改变的24种类型的标志物的准确性。通过计算ROC曲线下面积(AUC)评价灵敏度和特异性。

在具有BRCA突变的卵巢癌患者中表达降低的9种类型的蛋白质的结果显示在图4A-4E和表4中,以及其中表达增加的15种类型的蛋白质的结果显示在图5A-5H和表5中。当面积=1时,判断测试数据集具有完美的准确性,当面积=0.5时,判断具有无价值的准确性。根据AUC值的准确性标准如下:0.9-1=优异,0.8-0.9=良好,0.7-0.8=一般(C),0.6-0.7=差(D),0.5-0.6=失败(F)。

[表4]

[表5]

本申请的发明人尝试验证关于在BRCA突变阳性卵巢癌患者组中表达显著改变的24种类型的标志物作为能够预测遗传性卵巢癌发生的特定生物标志物的有效性。为此,对24种类型的蛋白质中的每一种重复2倍交叉验证50次,图6显示了验证过程的示意图。

通过分析,最佳K值(其为从24种类型的候选组蛋白中选择的变量)为15,交叉验证的AUC值为0.983或更高,选择了概率为0.70或更高的15种蛋白质(选择的K=7),并通过文献等选择了7种蛋白。此外,在24种类型的候选组蛋白中,加入了PPBP、SPARC、THBS1和LTBP1蛋白质,其在BRCA突变阳性正常组和卵巢癌患者之间的表达显示出显著差异,并且在BRCA突变阳性组和BRCA突变阴性组之间的表达显示出显著差异。

因此,通过以上实施例,最终发现以下11种类型作为用于预测BRCA突变之后卵巢癌发生的生物标志物,以及关于这11种类型的生物标志物的信息显示在下表6中。

[表6]

工业实用性

根据本公开内容,发现了在具有BRCA基因突变的卵巢癌患者中表达特异性改变的11种类型的生物标志物,并且验证了其有效性,因为在临床实践中通过测量来自具有BRCA基因突变的对象的11种类型的生物标志物基因的mRNA或蛋白质的水平,可以早期提供关于是否存在卵巢癌发生的信息,可以预防该疾病,并且所述生物标志物可以有效地用作靶分子以开发针对伴随有BRCA基因突变的遗传性卵巢癌的靶向治疗剂。

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