[发明专利]MiR-199a/miR-218联合靶基因在检测六价铬暴露致癌过程中的应用

说明书

本发明提供了一种miR‑199a和miR‑218在铬暴露致癌检测中的应用及药物，属于生物标志物检测应用技术领域。特别涉及miR‑199a和miR‑218在铬暴露人群血液样本中表达下调。此外，下游基因IL‑8、HK2和LDHA在铬暴露人群血液样本中表达上调。特别涉及miR‑199a和miR‑218在逆转铬诱导肿瘤发生发展中的应用；通过改变miR‑199a和miR‑218表达水平对铬诱导细胞增殖和肿瘤生长等产生影响，说明过表达miR‑199a和miR‑218能够抑制肿瘤生长，逆转铬诱导肿瘤的发生。

技术领域

本发明涉及生物标志物检测应用技术领域，特别是涉及一种同时检测miR-199a和miR-218以及联合下游靶基因IL-8、HK2和LDHA评价六价铬暴露引起细胞恶性转化和肿瘤发生发展过程，并通过包含miR-199a、IL-8、miR-218、HK2和LDHA的药物载体逆转铬暴露致癌风险。

背景技术

肺癌作为在我国发病率和死亡率均第一位的恶性肿瘤，其发病原因一直受到广泛关注，而发病机制也在不断地被探讨，其中，环境因素所由诱发的肺癌也越来越引起人们的重视，其中铬(Chromium，Cr)是广泛被确认的环境污染物和职业性呼吸道肿瘤致癌物。铬主要产生于含铬工业生产过程中。全球每年的各类铬盐生产量约为一千六百万吨，用于电镀、焊接、涂料生产、皮革以及木料防腐业等。全世界有几百万人员职业接触铬盐作业。近年来，由于饮水中铬污染导致的健康损害事件的频发，铬更加引起公共卫生领域的关注。例如，2011年云南曲靖发生由于非法倾倒铬渣而导致水源污染，引起大量牲畜死亡事件。铬主要以三种化合价位，零价、三价和六价存在。六价铬是铬的主要毒性形式。人体摄入六价铬主要经呼吸道和口腔途径，少量六价铬也可经皮肤吸收。职业性暴露是人类接触铬的主要方式。由于经呼吸道吸入铬烟、铬尘是职业作业场所的主要接触途径，因此铬引发的肺癌最为常见。国际癌症研究署早于1990年确定铬为“人类致癌物”。随着饮水中出现铬污染的新情况出现，深入理解六价铬致癌的机制对安全剂量的设定、铬毒性的预防有重要价值。

关于六价铬Cr(VI)致癌机制的研究，已提出的机制有铬诱导的DNA损伤、DNA修复酶抑制如核苷酸剪切修复酶、氧化应激理论和表观遗传修饰。近年的研究表明，基因组的表观遗传修饰在导致肿瘤发生中起重要作用。能引起肿瘤形成的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化或乙酰化，组氨酸修饰和蛋白质磷酸化以及微小RNA(miRNAs)的转录后修饰。miRNAs是长度为18～23个核苷酸构成的单链，通过其种子序列区域(seed sequence)与靶基因信使RNA(mRNA)的3’端的非翻译序列(3’-UTR)相互作用而导致靶基因mRNA降解或蛋白翻译受到抑制。随着miRNAs高通量分析方法的发展和普及，大量研究表明miRNAs参与肿瘤发生、发展和预后的全过程，在引起肿瘤形成的各个重要信号通路中均发挥关键作用。但是，关于miRNAs在环境致癌物的作用的研究才处于起步阶段。我们已经体外建立了长期诱导的人支气管呼吸道上皮恶性转化细胞(Cr-T)模型，与其正常的永生化母细胞(B2B)相比，Cr-T细胞的增殖、克隆形成、成瘤以及血管形成能力都明显增强。我们发现与其正常的永生化B2B细胞相比，miR-143的表达水平在铬转化Cr-T细胞中显著降低，表明miR-143在铬致癌的过程中起一定作用。进一步通过功能实验结果证明，miR-143的降低是导致铬致瘤和铬诱导的肿瘤新的血管生成重要原因，这是通过释放其对类胰岛素生长因子受体(IGF-IR)和类胰岛素受体底物1(IRS1)的抑制而实现。