[发明专利]前列腺癌的生物学标志物、治疗靶点及其用途

说明书

相关申请

本申请是申请日为2011年9月16日、名称为《前列腺癌的生物学标志物、治疗靶点及其用途》的中国专利申请201180073445.7的分案申请。

技术领域

本发明涉及癌症领域，特别是前列腺癌。同时，本发明涉及使用下一代测序技术，以寻找用于诊断、预后和治疗反应预测的生物学标志物和有效治疗前列腺癌的药物靶点，特别是用于前列腺癌的生物学标志物。本发明中，特别使用了RNA-Seq技术，即转录组测序技术分析前列腺癌组织和癌旁正常组织的转录组，揭示中国人前列腺癌完整的转录图谱。

背景技术

在发达国家，前列腺癌仍是发病率最高的肿瘤，同时在男性癌症相关死亡中排第二位。全世界前列腺癌的发病率在不断上升，但在不同国家和种族中，其发病率差异很大。发病率最高的是西方国家，如美国；发病率最低的是东亚国家，如中国，这种差异可能部分是由不同种族的基因差异引起的。此外，前列腺癌是一种异质性疾病。每一个肿瘤在肿瘤进化以及生物学行为(如肿瘤休眠，局部生长，远处扩散，对治疗的反应以及复发等)上差异很大。因此，组织病理学分级分期以及Gleason评分相同、治疗方案相同的病人，其临床结局以及肿瘤进展史可能截然不同。有的病人其肿瘤处于休眠状态、局限于前列腺，可以生存10年以上，而其他病人却在诊断后2-3年死于肿瘤的远处转移。种种证据表明，前列腺癌临床行为的异质性是在肿瘤进展过程中由其内在的分子机制差异引起的。

在过去的十余年间，DNA和RNA芯片技术在分析生物学机制上应用广泛。其帮助我们对前列腺癌的发病机制有了新的了解，为我们找到用于诊断、预后和治疗反应预测的生物学标志物提供了基础。虽然目前为止，类似乳腺癌的OncotypeDx和MammoPrint的用于前列腺癌基因组预后检测极少，但一些被发现的前列腺癌分子学改变正在被应用于临床实践。Taylor等(Taylor BS,et al.(2010)Integrative genomic profiling of human prostate cancer.Cancer Cell 18(1):11-22.)通过对前列腺癌的综合基因组分析发现，某些基因拷贝数的变化可能区分进展性肿瘤和休眠性肿瘤，该发现意义重大。然而，我们仍迫切需要新的生物学标志物以更准确地检出前列腺癌并改进对肿瘤进展性及治疗结局的预测能力。

需要指出的是，虽然以基因芯片为基础的研究对我们对人类肿瘤发生发展的理解做出了重大贡献，但该技术有很大的局限性，如不能检测基因组结构的变化和碱基突变。

发明内容

在过去几年中，下一代测序技术(Next Generation Sequencing,NGS)的飞速发展克服了上述不足。NGS使我们能以前所未有的高分辨率和高通量分析整个肿瘤基因组及转录组。NGS的数据能从多个角度分析基因组，如突变，转录，结构变异和转录后调节(如甲基化)。此外，NGS技术的不断改进使得科学家能够对主要的肿瘤类型的基因组进行测序。

目前，几乎所有针对前列腺癌基因组和转录组水平变化的研究都是在白人中进行，黄种人的研究极少。在本研究中，我们用RNA-Seq技术，即转录组测序技术分析了14对前列腺癌组织和癌旁正常组织的转录组。我们将所有的转录产物类型进行分析，揭示中国人前列腺癌完整的转录图谱。我们找到了很多异构体包括：外显子跳跃、内含子保留、5’和3’端选择性剪切、基因融合、点突变、长链非编码RNA，这些都可能在前列腺癌的发生和发展中起作用。我们的研究阐明了前列腺癌基因组变化的复杂图谱，证实了前列腺癌的异质性，推进了我们对中国人前列腺癌的认识。

1.前列腺癌新型融合基因的发现和验证

(1).对上海长海医院14对前列腺癌和癌旁组织中进行RNA-Seq(即转录组测序技术)，发现USP9Y-TTTY15、CTAGE5-KHDRBS3、RAD50-PDLIM4、SDK1-AMACR共4个文献未报道高频融合基因及其它数十个融合基因，参见如下表1。

表1.前列腺癌新型融合基因