[发明专利]与肺癌增殖和转移相关的分子标志物及其应用

说明书

本发明提供了与肺癌增殖和转移相关的分子标志物及其应用。本发明采用基因编辑技术CRISPR/Cas9系统，在人肺癌细胞系中，发现TMEM116基因与肺癌的转移和增殖有密切关系，本发明设计TMEM116基因敲除sgRNA，通过脂转法获得敲降TMEM116基因的肺癌细胞系。在此基础上，通过小鼠体外和体内实验，发现TMEM116敲降的肺癌细胞的致癌能力和转移能力明显降低，阐明TMEM116基因与肺癌之间的关系，以及发现了TMEM116基因可以作为肺癌增殖和转移相关的分子标志物，用于肺癌的诊断，为肺癌的诊断和治疗提供新的方法。

技术领域

本发明涉及医学分子生物学领域，特别是肺癌诊断技术领域，具体涉及与肺癌增殖和转移相关的分子标志物及其应用。

背景技术

由于吸烟、空气污染及一些化学因子的刺激，人体的正常肺细胞收到损伤，在机体损伤修复的过程中易发生基因突变，进而导致肿瘤和癌症的发生。目前，肺癌也是最常见的恶性肿瘤之一，占全球癌症死亡人数的18.4％。肺癌是一种高度复杂的肿瘤，预后通常较严重，5年生存率只有15％。另外，在代谢变化和免疫逃避的促进下，肺癌细胞易通过血管和淋巴管向其他器官转移，形成继发性肿瘤。由于癌细胞的恶性增生和转移是患者发病和预后生存的关键，因此找到检测肺癌增生和转移的基因指标或分子标志物具有重要意义。

TMEM(Transmembrane protein)家族，是一种跨越生物膜的蛋白，它允许细胞与细胞、细胞与环境之间的交流，是一个庞大的家族。TMEM家族蛋白在人类机体中的生物学功能非常广泛。近年来，多项临床研究发现TMEM家族成员在癌症组织中表达量发生变化，但不同TMEM家族成员在不同组织中的变化并不相同，同时也并非所有的TMEM家族成员都与癌症的发生和发展相关。对于TMEM116基因的功能以及与癌症的关系，目前尚无报道。若能通过对TMEM116的研究,发掘与肺癌增殖和转移相关的新型分子标志物，将为未来开发肺癌发生的早期诊断和治疗药物提供新方法和途径。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供TMEM16基因在参与肺癌细胞增殖和转移中的应用，进而提供与肺癌诊断相关的分子标志物。

本发明的第二个目的是提供肺癌的诊断试剂盒。

本发明的第三个目的是提供一种潜在的具有阻止肺癌细胞增殖、浸润和迁移能力的药物。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：收集肺癌组织和肺癌细胞系，检测相关基因的表达情况，发现TMEM116基因在肺癌组织和肺癌细胞中表达量显著提高。在肺癌细胞A549中敲除TMEM116，以检测肺癌细胞的功能变化。通过CRISPR/Cas9技术，成功构建TMEM116敲降人肺癌A549细胞系。体外迁移和浸润实验表明，TMEM116的缺失显著抑制A549细胞的迁移和浸润能力。体外增殖和癌细胞克隆形成实验表明，TMEM116的缺失显著抑制A549细胞的增殖和克隆形成。以上结果表明，TMEM116与肺癌的增殖和迁移有密切关系，检测TMEM116基因表达变化可作为肺癌发生和发展的诊断指标。

基于本发明的发现，第一方面，本发明提供了TMEM116基因在肺癌细胞的转移、浸润和/或增殖中的应用。

本发明提供了TMEM116基因的表达抑制剂在制备抑制肺癌细胞转移、浸润和/或增殖的药物中的应用。

所述的表达抑制剂为抑制或降低TMEM116基因在细胞中表达量的生物制剂或化学制剂，所述生物制剂为RNAi、转录抑制剂、转录后加工抑制剂、转录加工成熟后的功能抑制剂或通过基因敲除或敲降的方法抑制或降低TMEM116基因在细胞中表达的DNA片段、sgRNA。

优选地，所述的sgRNA序列，其DNA序列为ACGGGTGCGCTTCTACCCAG，如SEQ ID NO.1所示。

第二方面，本发明提供了TMEM116基因作为诊断标志物在制备肺癌诊断试剂盒、诊断试剂或芯片中的应用。