[發(fā)明專利]基于自噬途徑診斷和治療膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的試劑及其用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310046540.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN116223809A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐菁菁;卞修武;平軼芳;陳聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/68
• 分類號(hào): G01N33/68;G01N33/574;A61K45/00;A61P35/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 喬獻(xiàn)麗

本發(fā)明提供了靶向膠質(zhì)瘤干細(xì)胞(GSC)中的分泌性自噬在治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)中的應(yīng)用。本文首次提出GBM中的GSC在輻照后能發(fā)生自噬水平的升高，高的自噬水平通過自噬性分泌途徑促進(jìn)了GSC中IL?18的分泌。TCGA數(shù)據(jù)庫分析顯示IL?18在GBM中高表達(dá)且與病人差的預(yù)后相關(guān)。考慮進(jìn)一步通過靶向GSC中的分泌性自噬途徑或分泌性自噬途徑相關(guān)分子IL?18可以增加GSC放療敏感性，抑制GBM的惡性發(fā)展，從而為GBM提供新的治療方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于自噬途徑診斷和治療膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的試劑及其用途。

背景技術(shù)

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是一種異質(zhì)性和高度侵襲性的原發(fā)性腦腫瘤，患者生存期為14.6個(gè)月。GBM的標(biāo)準(zhǔn)治療包括最大限度切除，隨后進(jìn)行放射治療，同時(shí)使用烷化劑替莫唑胺(TMZ)。對(duì)于膠質(zhì)瘤的治療從最初的放療、化療、到放化療聯(lián)合，一些靶向藥物如貝伐單抗的研發(fā)等，也經(jīng)歷了50多年的發(fā)展過程。但是目前臨床上絕大部分病人治療后還會(huì)經(jīng)歷復(fù)發(fā)進(jìn)展的過程。考慮到GBM的高死亡率和對(duì)常規(guī)治療的抵抗性，人們對(duì)提高GBM的治療療效的新方法有很大興趣。

膠質(zhì)瘤干細(xì)胞(GSC)是膠質(zhì)瘤中的一個(gè)腫瘤細(xì)胞亞群，具有自我更新和多向分化能力，在膠質(zhì)瘤的發(fā)展和復(fù)發(fā)中扮演著重要角色。GSC是引起膠質(zhì)瘤放療抵抗性的關(guān)鍵細(xì)胞群。手術(shù)未能完全切除的膠質(zhì)瘤邊緣細(xì)胞具有GSC特征，能引起膠質(zhì)瘤的復(fù)發(fā)進(jìn)展。因此GSC是有效治療GBM的重要關(guān)注靶點(diǎn)。

已有證據(jù)表明放療可激活自噬，自噬在腫瘤發(fā)生的不同階段扮演重要作用。既具有促進(jìn)腫瘤也具有抑制腫瘤的特性。臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自噬抑制劑并沒有顯著提高GBM患者的總生存期。在包括GBM在內(nèi)的各種腫瘤中，自噬的多種作用被廣泛報(bào)道，其中分泌性自噬在腫瘤治療中的作用引起了極大關(guān)注。新近的研究揭示某些特定的無前導(dǎo)序列蛋白需要自噬泡膜結(jié)構(gòu)包裹介導(dǎo)其出胞，這一過程稱為分泌型自噬(Secretory?autophagy)。自噬在蛋白質(zhì)分泌和運(yùn)輸中的作用被認(rèn)為是自噬機(jī)制的一個(gè)功能，將影響范圍從細(xì)胞內(nèi)區(qū)室擴(kuò)大到細(xì)胞外環(huán)境。這一領(lǐng)域的重大突破之一是認(rèn)識(shí)到非常規(guī)分泌的胞質(zhì)蛋白的子集，如HMGB1、IL-18等，缺乏前導(dǎo)肽，因此不能進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的分泌途徑而通過自噬小體膜的包裹直接運(yùn)送到細(xì)胞外。

人類IL-18基因前體形式是由193個(gè)氨基酸殘基組成的缺乏信號(hào)肽、不具有生物學(xué)活性的前體多肽，其中含有1個(gè)36個(gè)氨基酸的引導(dǎo)序列，經(jīng)IL-1β轉(zhuǎn)化酶作用后去除引導(dǎo)序列，成為成熟的IL-18。T細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及滑膜成纖維細(xì)胞等均能分泌IL-18。一些報(bào)道也提到了，癌癥細(xì)胞也可以分泌IL-18。IL-18是一種多功能因子，其生物學(xué)功能無種屬特異性。早期研究發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞是其作用的靶細(xì)胞。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)IL-18能作用于不同細(xì)胞，它能促進(jìn)炎性反應(yīng)進(jìn)程、刺激血管的形成、促進(jìn)有絲分裂、調(diào)節(jié)宿主免疫功能等，與多種炎性反應(yīng)性疾病、腫瘤、免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。

已有文獻(xiàn)報(bào)道，放療后膠質(zhì)瘤患者腫瘤中存在自噬激活現(xiàn)象。但輻照后GSC是否存在分泌性自噬尚未見報(bào)道。因?yàn)槟壳芭R床上靶向降解性自噬相關(guān)的藥物作用效果有限，還亟待對(duì)GSC的分泌性自噬進(jìn)行深入探究，以期開發(fā)出靶向GBM分泌性自噬途徑相關(guān)的藥物應(yīng)用于臨床。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首次提出了輻照后膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的膠質(zhì)瘤干細(xì)胞發(fā)生高的自噬水平。

本發(fā)明還首次提出了輻照后膠質(zhì)瘤干細(xì)胞自噬水平升高，參與自噬泡中吞噬膜延伸的關(guān)鍵蛋白ATG5、ATG7，以及形成自噬小泡結(jié)構(gòu)所必須的關(guān)鍵蛋白LC3B和Beclin-1的mRNA水平升高。其中自噬標(biāo)志物L(fēng)C3II/LC3I的蛋白水平逐漸升高，同時(shí)重要的自噬受體P62的逐漸降低與輻照后膠質(zhì)瘤干細(xì)胞的自噬升高有關(guān)。

本發(fā)明還首次提出了輻照膠質(zhì)瘤干細(xì)胞后，在收取的GSC上清中發(fā)現(xiàn)了釋放的腫瘤相關(guān)自噬小體水平的升高。