[發明專利]驅動蛋白樣蛋白KIF1B的轉移相關功能和預測腫瘤患者預后的標志物用途及其應用方法

無效

• 申請號: 200910133809.0
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101851611A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 馮玉梅;李林;李曉青;郝希山
• 申請（專利權）人: 天津醫科大學附屬腫瘤醫院
• 主分類號: C12N9/16
• 分類號: C12N9/16;C12Q1/68;G01N33/573
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技術領域

本項目屬于已知基因的新功能、新用途和應用方法的發明。具體講是發現了已知基因KIF1B的腫瘤轉移相關的新功能，并可作為腫瘤患者預后預測的分子標志物和治療靶點；公開了基于KIF1B基因mRNA和蛋白表達水平預測乳腺癌患者預后的方法。

技術背景

惡性腫瘤患者原發腫瘤細胞血行播散導致的遠處臟器轉移是癌癥患者治療失敗和死亡的關鍵。腫瘤轉移相關基因的發現可以為腫瘤轉移機制的研究提供線索，為轉移的早期診斷提供分子標志，為患者的預后評估提供客觀指征，為抗轉移治療提供分子靶點。

驅動蛋白樣蛋白KIF1B(kinesin?family?member?1B)基因定位于人染色體1p36.2，DNA全長約170Kb。KIF1B蛋白屬于驅動蛋白(kinesin)家族^[1，2]，基因轉錄通過選擇性剪接產生兩個主要的蛋白亞型：由7.8Kb?mRNA編碼的分子量130KDa的KIF1Bα和10Kb?mRNA編碼的分子量204KDa的KIF1Bβ。兩者N端結構相同，都為微管驅動區，具有微管驅動功能和ATP酶活性；C端結構不同，KIF1Bβ的C端有PH功能域，參與蛋白質-蛋白質作用，可能與細胞內結構相互聯系，而KIF1Bα的C端沒有PH功能域^[3]。這種分子結構的差異決定了兩者功能的差異^[4]，KIF1Bα沿微管順向轉運線粒體^[5]，KIF1Bβ主要運輸突觸小泡前體參與神經-神經突觸傳遞、神經-肌肉突觸傳遞過程。KIF1B蛋白亞細胞定位于細胞質，主要聚集在胞質囊泡狀和小管狀結構，包括線粒體、微管、微管相關復合體、細胞質囊泡及細胞質囊泡膜等。該蛋白廣泛分布于成人和胎兒的腦、骨髓、脾臟、骨骼肌等正常組織，尤其聚集在分化的神經細胞中，提示其在多種組織特別是神經組織中發揮功能作用，還可能在胚胎發育過程中有重要作用^[3，6]。KIF1B結合到葡萄糖載體結合蛋白(Glucose?Transporter?Binding?Protein，GLUT1CBP)，使葡萄糖載體和細胞骨架相連，提示其為細胞骨架驅動蛋白^[7]。Zhao等^[8]指出KIF1B基因的ATP結合部位突變(Q98L)可引起進行性神經性肌萎縮(Charcot-Marie-Tooth?neuropathy?type2A，CMT2A)^[9]，是CMT2A的致病基因，因此KIF1B基因也稱CMT2A；敲除KIF1B基因的小鼠由于神經系統缺陷出生時即死亡，恢復表達KIF1B基因可使這些受損的神經元修復存活，提示KIF1B具有ATP酶活性，可為軸突運輸提供能量，在神經系統發育和神經傳導過程中起重要作用。

研究發現包括神經系統腫瘤在內的多種腫瘤中都存在KIF1B表達缺失^[10]，特別是在同時伴有其它相鄰的染色體1p基因表達缺失的條件下(如CHD5)，KIF1B表達下調引起腫瘤發生^[11]。Schlisio等^[12]研究發現KIF1B受上游轉錄調控因子脯氨酰羥化酶3(EGL?nine?homolog?3，EglN3)的作用調節神經細胞凋亡，提示KIF1B有介導凋亡誘導作用。進一步研究還發現KIF1B基因突變，mRNA表達下調，產生凋亡抑制使神經祖細胞永生化，最終導致神經嵴源性腫瘤包括嗜咯細胞瘤、神經母細胞瘤等。

目前，關于KIF1B的研究報道都是關于分子結構和基于分子結構的生物學功能的研究，但KIF1B基因的改變對于細胞生物學行為的影響、與組織病理學改變的關系、以及基因表達量檢測方法和應用的研究還是空白。

發明內容

為了發現新的腫瘤轉移相關基因，我們利用高通量表達譜基因芯片，比較遠處轉移陽性乳腺癌患者與遠處轉移陰性乳腺癌患者原發癌的基因表達差異，對篩選得到的在多病例中有共同差異表達趨勢的基因，進一步采用實時定量RT-PCR方法，通過大樣本量有5年以上隨訪的乳腺癌病例的驗證，發現了KIF1B的轉移相關基因的新功能。

建立了定量RT-PCR檢測KIF1B?mRNA表達量的方法；經大樣本量的臨床病例檢測，發現KIF1B?mRNA水平與乳腺癌的多種臨床病理因素及轉移預后相關，與患者無轉移生存期呈負相關，因此，KIF1B?mRNA可作為乳腺癌患者預后預測的分子標志物；確定了基于KIF1BmRNA表達量可以區分預后好和預后差的患者群的臨界值，高于臨界值的患者判斷判斷為預后好，低于臨界值的患者為預后差。

主要發明如下：