[发明专利]一种监测肿瘤演变的组织工程装置

说明书

一种监测肿瘤演变组织工程装置的构建，其方法是：构建协同监测基于代谢和炎症的报告系统，具体包括，UCP1启动子驱动VP16‑ΔPPARg(128‑229aa)表达的病毒载体、mCMV‑STAT3‑结合元件融合启动子驱动Gal4BD‑ΔPGC1a(170‑350aa)表达的病毒载体和UAS/Gal4驱动EGFP表达的报告基因载体。采用病毒感染等方法，将上述三种表达载体同时转染至脂肪干细胞等能够分化为脂肪细胞的种子细胞，然后将干细胞进行体外分化诱导后进一步将定向分化的细胞加载至组织工程支架后，移植于皮下，再生出脂肪；通过监测EGFP的表达强度监测机体炎症和发热的程度，预测肿瘤演变趋势。

技术领域

本申请项目涉及一种能够随时监测肿瘤演变的组织工程装置，属于生命科学、临床医学、诊断学、再生医学领域一项技术革新。

背景技术

肿瘤是严重威胁人类生命健康的主要杀手，及时和早期监测肿瘤发生及其复发转移对改善肿瘤预后具有重要的意义。传统的肿瘤诊断方法存在一定局限性，如影像学和病理学方法只能检测一定大小的原位肿瘤或者转移瘤，血清学和生化检测缺乏特异性。最为重要的是，这些检测方法不能成为实时监测的手段。预警敏感人群和监测术后患者肿瘤复发转移风险依然是肿瘤诊断和预防的关键难题。肿瘤相关的低热和炎症是肿瘤演变的重要因素，也是肿瘤演变的重要特征，同时监测体内致热和致炎因素的改变一定程度上能够预警肿瘤的演变。近年来的研究表明，肿瘤演变过程中，伴随低热等代谢特征的改变，UCP1启动子活性增强，这种改变是消瘦等恶病质的原因，因而先于消瘦，是病变的早期特征之一。由于这种代谢改变特异性差，而鲜有用来诊断肿瘤的。此外，炎症相关介质IL6升高是多种肿瘤的特征。消耗性产热和IL6同时增加更加提示罹患肿瘤或者肿瘤演变的风险，特别是当这种变化具有持续性、递增性等特征时。目前，随着基因工程和合成生物学的发展，我们能够设计并人为构建一系列基因表达载体/报告系统/生物环路，实现一定的生物功能。特别是荧光成像系统的发展，使得实时监测报告基因的表达情况成为可能，光学成像诊断具有广泛应用前景。而另一方面，脂肪组织，在体内更新较慢，但同时又保证了自我更新。基于脂肪干细胞的脂肪组织再生已经成为整形和代谢病治疗的潜在手段。携带报告基因的脂肪(干)细胞，一方面不会引起肿瘤等风险，另一方面，又能在体内持续存在，是潜在的长期监测和预警肿瘤的生物装置的候选再生组织。本发明综合上述肿瘤生物学、再生医学和诊断医学等的技术优势，设计了一种能够监测肿瘤演变的组织工程装置，有望用于肿瘤高危人群和术后患者复发转移的预警。

发明内容

本申请提出了一种实时监测肿瘤演变的组织工程装置，本发明解决的技术问题包括：1)构建了UCP1启动子驱动VP16-ΔPPARg(128-229aa)表达表达系统，2)构建了mCMV-STAT3-结合元件融合启动子驱动Ga14BD-ΔPGC1a(170-350aa)表达系统，3)构建了UAS/Ga14驱动EGFP表达的报告基因，当机体UCP1启动子活性增强和IL6增高时，诱导VP16-ΔPPARg和Ga14BD-ΔPGC1a表达增加，二者能够发生相互作用，导致报告基因EGFP表达增强，4)构建了基于脂肪(干)细胞移植的组织工程装置，能够长期监测报告基因的表达。

本申请的有益效果是，有望用于肿瘤高危人群和术后患者肿瘤演变的预警，具有重要的社会及经济效益。

附图说明