[发明专利]COPZ1作为脑胶质瘤治疗/预后判断靶点的应用

说明书

本发明具体涉及COPZ1作为脑胶质瘤治疗/预后判断靶点的应用。本发明提供了COPZ1作为治疗靶点，可以显著地调节GBM细胞的铁代谢，参与细胞内运输、内体成熟、脂质稳态和自噬等过程。在胶质瘤患者中，COPZ1的过度表达与肿瘤分级增加和预后不良相关。与正常脑组织相比，GBM组COPZ1蛋白水平显著升高。COPZ1基因敲除可以抑制胶质瘤细胞增殖。本发明证实COPZ1基因敲除直接激活NCOA4，导致铁蛋白降解，增加细胞内亚铁水平，从而触发Fenton反应，导致胶质瘤细胞铁死亡。这些数据表明，COPZ1在铁代谢中起关键作用，COPZ1/NCOA4/ATG7轴是一种新的人脑胶质瘤治疗靶点。

技术领域

本发明属于胶质瘤诊断标志物技术领域，具体涉及COPZ1作为脑胶质瘤治疗/预后判 断靶点的应用，及COPZ1作为胶质瘤细胞铁代谢、脂质过氧化或自噬途径调节剂的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视 为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme，GBM)是成人最常见的原发性恶性脑肿瘤， 年发病率为5.26/10万。尽管接受了最大限度的手术切除、放疗和替莫唑胺治疗，患者的中 位生存期仍为14.6个月。胶质瘤患者通常预后差，生活质量差。治疗GBM的目的是诱导肿 瘤细胞死亡，同时保留正常组织细胞。然而，肿瘤细胞通过激活应激适应反应使遗传或表观 遗传变化而导致肿瘤耐药性，因此了解这些保护反应的分子机制可能会提高治疗效果。

铁死亡是一种铁依赖型的调节性细胞死亡，是致死性脂质过氧化的结果。尽管铁死亡的 生理功能尚不清楚，但活性氧(ROS)的积累超过谷胱甘肽(GSH)维持的氧化还原含量， 可诱发铁死亡。铁是代谢酶的重要辅助因子，与神经递质传递、氧转运、细胞分裂和能量产 生等许多生物学过程紧密相关。正常铁转运的中断可能导致细胞内铁浓度过高，通过芬顿 (Fenton)反应驱动细胞内ROS生成，引发细胞内脂质过氧化，最终对细胞产生细胞毒作 用。芬顿反应是一种催化过程，它将亚铁和过氧化氢转化为一种剧毒的羟基自由基。研究表 明，铁死亡与多种人类疾病有关，如缺血性心脏病、脑损伤、肾衰和癌症。然而，目前对铁 死亡在GBM中的作用知之甚少。在过去10年中获得的大量证据表明，铁吸收和铁利用的变化是肿瘤细胞的基本特征，铁代谢的变化是癌症的关键代谢特征。与正常细胞相比，癌细胞改变了许多铁代谢相关蛋白的表达和铁相关酶的活性。这些变化往往有助于癌细胞铁的相 对高利用率，并促进铁依赖蛋白的功能，这些蛋白质参与许多生理过程，如肿瘤的发生、发 展和转移。基于铁稳态重塑的策略为癌症治疗提供有希望的选择。此外，通过铁螯合剂降低 细胞内铁含量、靶向铁相关蛋白或提高细胞内铁水平被认为是治疗癌症的可行方法。

目前的研究中，一些蛋白质被证实参与了癌细胞对铁的吸收、储存和利用，包括铁伴侣 多聚(rC)结合蛋白1(PCBP1)、核受体辅活化因子(NCOA4)、铁反应元件结合蛋白2(IREB2) 和热休克蛋白β1(HSPB1)。Coatomer蛋白复合物zeta 1(COPZ1)属于Coatomer蛋白复 合物I(COPI)，参与细胞内运输、内体成熟、脂质稳态和自噬。研究表明，COPZ1的耗竭 导致甲状腺肿瘤细胞死亡，提示其作为甲状腺癌治疗靶点的潜力。此外，在皮下异种移植模型中局部注射si-COPZ1寡核苷酸可减少肿瘤生长。此外，还证实COPZ1参与HeLa细胞的 铁代谢和铜绿假单胞菌的铜稳态。

发明内容

靶向铁相关蛋白或提高细胞内铁水平被认为是治疗癌症的可行方法。因此，重塑铁稳态 的策略也可能成为GBM的一种有前途的治疗策略。本发明的研究证实了，降低COPZ1的 表达会通过直接增加人GBM细胞中NCOA4蛋白而导致铁死亡，并且进一步提供了 COPZ1/NCOA4/FTH1通路涉及铁死亡，这些发现不仅证实了COPZ1在铁死亡中的新作用， 而且为通过诱导铁死亡治疗GBM患者提供了一个未来的治疗靶点。

根据上述技术效果，本发明提供以下技术方案：