[發明專利]COPZ1作為腦膠質瘤治療/預后判斷靶點的應用

有效

• 申請號: 202010196020.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111363820B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李新鋼;王劍;王東海;倪石磊;黃斌;張玉霖
• 申請（專利權）人: 山東大學齊魯醫院
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/02;G01N33/68;G01N33/574
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李箏

本發明具體涉及COPZ1作為腦膠質瘤治療/預后判斷靶點的應用。本發明提供了COPZ1作為治療靶點，可以顯著地調節GBM細胞的鐵代謝，參與細胞內運輸、內體成熟、脂質穩態和自噬等過程。在膠質瘤患者中，COPZ1的過度表達與腫瘤分級增加和預后不良相關。與正常腦組織相比，GBM組COPZ1蛋白水平顯著升高。COPZ1基因敲除可以抑制膠質瘤細胞增殖。本發明證實COPZ1基因敲除直接激活NCOA4，導致鐵蛋白降解，增加細胞內亞鐵水平，從而觸發Fenton反應，導致膠質瘤細胞鐵死亡。這些數據表明，COPZ1在鐵代謝中起關鍵作用，COPZ1/NCOA4/ATG7軸是一種新的人腦膠質瘤治療靶點。

技術領域

本發明屬于膠質瘤診斷標志物技術領域，具體涉及COPZ1作為腦膠質瘤治療/預后判 斷靶點的應用，及COPZ1作為膠質瘤細胞鐵代謝、脂質過氧化或自噬途徑調節劑的應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視 為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme，GBM)是成人最常見的原發性惡性腦腫瘤， 年發病率為5.26/10萬。盡管接受了最大限度的手術切除、放療和替莫唑胺治療，患者的中 位生存期仍為14.6個月。膠質瘤患者通常預后差，生活質量差。治療GBM的目的是誘導腫 瘤細胞死亡，同時保留正常組織細胞。然而，腫瘤細胞通過激活應激適應反應使遺傳或表觀 遺傳變化而導致腫瘤耐藥性，因此了解這些保護反應的分子機制可能會提高治療效果。

鐵死亡是一種鐵依賴型的調節性細胞死亡，是致死性脂質過氧化的結果。盡管鐵死亡的 生理功能尚不清楚，但活性氧(ROS)的積累超過谷胱甘肽(GSH)維持的氧化還原含量， 可誘發鐵死亡。鐵是代謝酶的重要輔助因子，與神經遞質傳遞、氧轉運、細胞分裂和能量產 生等許多生物學過程緊密相關。正常鐵轉運的中斷可能導致細胞內鐵濃度過高，通過芬頓 (Fenton)反應驅動細胞內ROS生成，引發細胞內脂質過氧化，最終對細胞產生細胞毒作 用。芬頓反應是一種催化過程，它將亞鐵和過氧化氫轉化為一種劇毒的羥基自由基。研究表 明，鐵死亡與多種人類疾病有關，如缺血性心臟病、腦損傷、腎衰和癌癥。然而，目前對鐵 死亡在GBM中的作用知之甚少。在過去10年中獲得的大量證據表明，鐵吸收和鐵利用的變化是腫瘤細胞的基本特征，鐵代謝的變化是癌癥的關鍵代謝特征。與正常細胞相比，癌細胞改變了許多鐵代謝相關蛋白的表達和鐵相關酶的活性。這些變化往往有助于癌細胞鐵的相 對高利用率，并促進鐵依賴蛋白的功能，這些蛋白質參與許多生理過程，如腫瘤的發生、發 展和轉移。基于鐵穩態重塑的策略為癌癥治療提供有希望的選擇。此外，通過鐵螯合劑降低 細胞內鐵含量、靶向鐵相關蛋白或提高細胞內鐵水平被認為是治療癌癥的可行方法。

目前的研究中，一些蛋白質被證實參與了癌細胞對鐵的吸收、儲存和利用，包括鐵伴侶 多聚(rC)結合蛋白1(PCBP1)、核受體輔活化因子(NCOA4)、鐵反應元件結合蛋白2(IREB2) 和熱休克蛋白β1(HSPB1)。Coatomer蛋白復合物zeta 1(COPZ1)屬于Coatomer蛋白復 合物I(COPI)，參與細胞內運輸、內體成熟、脂質穩態和自噬。研究表明，COPZ1的耗竭 導致甲狀腺腫瘤細胞死亡，提示其作為甲狀腺癌治療靶點的潛力。此外，在皮下異種移植模型中局部注射si-COPZ1寡核苷酸可減少腫瘤生長。此外，還證實COPZ1參與HeLa細胞的 鐵代謝和銅綠假單胞菌的銅穩態。

發明內容

靶向鐵相關蛋白或提高細胞內鐵水平被認為是治療癌癥的可行方法。因此，重塑鐵穩態 的策略也可能成為GBM的一種有前途的治療策略。本發明的研究證實了，降低COPZ1的 表達會通過直接增加人GBM細胞中NCOA4蛋白而導致鐵死亡，并且進一步提供了 COPZ1/NCOA4/FTH1通路涉及鐵死亡，這些發現不僅證實了COPZ1在鐵死亡中的新作用， 而且為通過誘導鐵死亡治療GBM患者提供了一個未來的治療靶點。

根據上述技術效果，本發明提供以下技術方案：