癌症进展度观察指标基因群及其基因群的检测方法
【专利摘要】本发明涉及癌症进展度观察指标基因群及其基因群的检测方法，癌症进展度观察指标基因群是指向胸腺细胞被插入致癌基因的小鼠照射高剂量率或低剂量率的放射线时，增加或减少的癌症进展度观察指标基因，其特征在于：照射低剂量率的放射线时增加而抑制所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itgb3和Igf1；照射高剂量率放射线时减少而促进所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itga4、Itgb1、Itgav、Itga6、Itgb4、Raf、Myc、Fos、Trp53及Apaf1。本发明具有能够明确推究对放射线起特异反应的癌症进展度观察指标基因的效果。
【专利说明】癌症进展度观察指标基因群及其基因群的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及癌症进展度观察指标基因群及其基因群的检测方法，更详细地说，涉及从被照射高剂量率及低剂量率电离放射线的AKR/J小鼠中共同发现的，能够确认癌症进展度的观察指标基因及观察指标基因的检测方法。
【背景技术】
[0002]随着放射线在医疗及一般产业领域中的利用的增加，开展着多种与放射线对人体造成的影响相关的研究。尤其，关于放射线与癌症的关系的研究成为主流。
[0003]电离放射线随着线量的增加会引发包括癌症和畸形的疾病，但200mGy以下的线量和6mGy/小时以下的线量率放射线会修复受损的基因，而且还会抑制癌症的发生。
[0004]但是，因传统的关于放射线与癌症的关系的研究只是变更了基因的一部分或利用了癌症细胞株，无法说明构成身体的细胞、组织、脏器以及身体阶段中观察到的多种反应。为了弥补这种缺点，利用具有与人类基因类似95%以上的基因的小鼠，进行着关于放射线的致癌研究。
[0005]但是，普通小鼠的自然癌症发生率非常低，因此利用了多种癌症研究用模型小鼠。
[0006]尤其，一直进行了关于免疫基因反应的研究，但较多介入了降低其信赖性的混淆变量。这是因为传统的研究大部分利用了癌症细胞或普通小鼠，发现的免疫基因比较片面化，也存在难以适用于 个体的问题点。
[0007]传统上，为了癌症研究而利用细胞的方法是，变更免疫基因或向缺少癌症发生中起重要作用的P53的癌症细胞照射放射线，因此根本上与正常细胞的反应不同，存在很难将其结果适用于个体的问题点。
[0008]而且利用了普通小鼠评价免疫基因反应，因此有多种表达基因，癌症的发生也不限定在特定的脏器，存在很难解释基因反应的问题点。
[0009]并且，公开专利10-2004-0103677号中虽然记载了能够诊断根据低线量放射线照射和高线量放射线照射的细胞损伤的标记等，但这不是对于线量率的内容，是包括低线量照射后照射高线量的方式的发明。
【发明内容】
[0010](要解决的技术问题)
[0011]考虑到所述问题点，本发明要解决的技术问题是，提供能够确保在个体层面对放射线具有特殊反应的基因表达谱的，从照射电离放射线的小鼠中检测出的癌症进展度观察指标基因群及观察指标基因的检测方法。
[0012](解决问题的手段)
[0013]为了解决所述问题，本发明的癌症进展度观察指标基因群是，向胸腺细胞被插入致癌基因的小鼠照射高剂量率或低剂量率的放射线时，增加或减少的癌症进展度观察指标基因，其特征在于:照射低剂量率的放射线时减少或增加而抑制所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itgb3和Igfl ;照射高剂量率放射线时减少而促进所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itga4、Itgbl> Itgav、Itga6、Itgb4、Raf > Myc> Fos、Trp53 及 Apafl?
[0014]并且，本发明的癌症进展度观察指标基因群的检测方法是，a)准备多只胸腺细胞被插入致癌基因的AKR/J小鼠的阶段，b)把所述AKR/J小鼠分成三个组，向第I组的AKR/J小鼠照射高剂量率电离放射线后饲育的阶段，向第2组的AKR/J小鼠照射低剂量率电离放射线后饲育，在一般环境下饲育第3组的AKR/J小鼠的阶段，c)执行所述b)阶段的过程中，从第I组或第2组的AKR/J小鼠中提取死亡的小鼠的胸腺，若相比照射放射线之前的脏器的重量增加2倍以上时，诊断为发生癌症的阶段，d)在所述第3组的AKR/J小鼠最初死亡的时点，牺牲第I组、第2组及第3组的所有AKR/J小鼠而提取胸腺的阶段，e)所述d)阶段提取的脏器中，选出与未照射放射线的相同年龄的AKR/J小鼠的脏器比较后无重量变化的胸腺细胞并进行基因分析，检测出2倍以上增加或2倍以上减少的基因的阶段。
[0015](发明的效果)
[0016]具有所述结构的本发明，在因胸腺细胞被插入致癌基因而具有起到胸腺癌始作因子的作用的特性的AKR/J小鼠死亡的时点，提取胸腺并固定癌症发生阶段，限定为胸腺的重量与照射放射线之前的小鼠胸腺的重量无差异，解析基因反应时切断了混淆变量的介入，具有能够明确推究对放射线起特殊反应的癌症进展度观察指标基因的效果。
[0017]这种观察指标基因能够诊断胸腺癌的发生，能够跟踪癌症的进展度，具有可利用为癌症的诊断工具包的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是检测出根据本发明的优选实施例的照射电离放射线的小鼠中检测出的癌症进展度观察指标基因群的顺序图。
[0019]图2是以100分率表示各实验组中因胸腺癌而死亡的小鼠的累计数的图表。
[0020]图3是在照射低剂量率放射线的AKR/J小鼠中，癌症进展度观察指标基因涉及癌症发生的表达机制的说明图。
[0021]图4是在照射高剂量率放射线的AKR/J小鼠中，癌症进展度观察指标基因涉及癌症发生的表达机制的说明图。
【具体实施方式】
[0022]下面，参照附图详细说明具有所述结构的本发明的被照射电离放射线的小鼠中检测出的癌症进展度观察指标基因群。
[0023]图1是检测出根据本发明的优选实施例的照射电离放射线的小鼠中检测出的癌症进展度观察指标基因群的顺序图。
[0024]参照图1，包括:准备多只胸腺细胞被插入致癌基因的AKR/J小鼠的阶段(Sll)；把所述AKR/J小鼠分成照射高剂量率电离放射线的第I组、照射低剂量率电离放射线的第2组、不照射电离放射线的第3组的阶段(S12);向所述第I组的AKR/J小鼠照射高剂量率电离放射线，向所述第2组的AKR/J小鼠照射低剂量率电离放射线的阶段(S13);所述第I组或第2组的AKR/J小鼠中提取死亡的小鼠的胸腺，若相比照射放射线之前的脏器的重量增加2倍以上时，诊断为发生癌 症的阶段(S14);在第3组的AKR/J小鼠最初死亡的时点，牺牲第I组、第2组及第3组的所有AKR/J小鼠而提取胸腺的阶段(S15);所述提取的脏器中选出相比未照射放射线的相同年龄的AKR/J小鼠的脏器无重量变化的胸腺，通过基因分析构成DNA恢复、DNA损伤信号、细胞周期、癌症进展度观察指标、p53信号系、细胞枯死T-和B-细胞活性基因表达谱的阶段(S16)。
[0025]下面，更加详细地说明具有根据本发明的优选实施例的检测出癌症进展度观察指标基因群的方法。
[0026]首先，在Sll阶段，准备因胸腺细胞染色体DNA中插入了小鼠白血病病毒基因断片而经过一定时间会自然发生胸腺癌的AKR/J小鼠。
[0027]用于实验的AKR/J小鼠为日本SLC公司的6周龄雌性。
[0028]把这种AKR/J小鼠如S12阶段分成三个组，在S13阶段，向所述第I组照射高剂量率电离放射线，向第2组照射低剂量率电离放射线，剩下的第3组不照射放射线的状态下进行饲育。
[0029]向所述第I组照射高剂量率电离放射的装置使用伽马射线发生装置(IBL147C，CIS国际生物公司，法国)，以0.SGy/分的线量照射伽马射线(Cs-137)，以使最终线量达到
4.5Gy。
[0030]并且，向所述第2组照射0.7mGy/小时的低剂量率伽马射线(Cs_137)的环境下，使累积线量达到4.5Gy，第3组的AKR/J小鼠在不照射放射线的一般环境下饲育。
[0031]其次，在S14阶段，所述S13阶段的执行过程中，属于第I至第3组的AKR/J小鼠死亡的情况下，剖检死亡的小鼠并提取胸腺。
[0032]这时，提取的胸腺的重量超过未照射放射线的相同月龄的其他AKR/J小鼠的平均胸腺重量的2倍时，判断为发生胸腺癌。
[0033]图2是以100分率表示各实验组中因胸腺癌而死亡的小鼠的累计数的图表。
[0034]参照图2，可以发现照射低剂量率放射线的小鼠组即第2组比照射高剂量率放射线的第I组的胸腺癌发病率低。
[0035]其次，在S15阶段，以所述第3组的AKR/J小鼠最初死亡的时间为基准，牺牲所有AKR/J小鼠，提取各AKR/J小鼠的胸腺。
[0036]一般环境下饲育的第3组的AKR/J小鼠也因其胸腺细胞被插入癌症发生基因而发生胸腺癌，经过一定时间后会死亡。实验结果，时隔150天发现了最初死亡。
[0037]通过固定这种胸腺癌发生的阶段，防止了混淆变量的介入。
[0038]其次，在S16阶段，只把所述提取的胸腺中无重量变化的胸腺泡在液体氮后，进行基因分析。
[0039]这时基因分析的方法是，粉碎提取的AKR/J小鼠的胸腺细胞，利用Agilent公司的微阵列试剂盒(array kit)检测出，分析照射了低剂量率放射线的第2组中增加或减少2倍以上的癌症进展度观察指标基因表达。
[0040]下面的表1对微阵列实验后扫描芯片时，照射低剂量率的小鼠组即第2组的小鼠的各基因相比非照射群即第2组小鼠的基因相对增减了多少进行了数值化，能够确认Igf时增加了 2.1倍，Itgb3时减少了 0.2倍。
[0041]【表1】
[0042]
【权利要求】
1.一种癌症进展度观察指标基因群的检测方法，包括: a)准备多只胸腺细胞被插入致癌基因的AKR/J小鼠的阶段； b)把所述AKR/J小鼠分成三个组，向第I组的AKR/J小鼠照射高剂量率电离放射线后饲育的阶段，向第2组的AKR/J小鼠照射低剂量率电离放射线后饲育，在一般环境下饲育第3组的AKR/J小鼠的阶段； c)执行所述b)阶段的过程中，从第I组或第2组的AKR/J小鼠中提取死亡的小鼠的胸腺，若相比照射放射线之前的脏器的重量增加2倍以上时，诊断为发生癌症的阶段； d)在所述第3组的AKR/J小鼠最初死亡的时点，牺牲第I组、第2组及第3组的所有AKR/J小鼠而提取胸腺的阶段； e)所述d)阶段提取的脏器中，选出与未照射放射线的相同年龄的AKR/J小鼠的脏器比较后无重量变化的胸腺细胞并进行基因分析，检测出2倍以上增加或2倍以上减少的基因的阶段。
2.根据权利要求1所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 在所述b)阶段， 向所述第I组以0.SGy/分的线量照射伽马射线(Cs-137)，使最终线量达到4.5Gy ； 向所述第2组照射0.7mGy/小时的低剂量率伽马射线(Cs_137)，使累积线量达到4.5Gy。
3.根据权利要求1或2所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 所述e)阶段检测出的基因群， 用于胸腺癌诊断工具包的制作、癌症患者的癌症进展及治疗程度的评价、产业及医疗从业者的放射线暴露和致癌的相关性的评价、放射线和癌症发生的因果关系的评价、对放射线暴露的生物学的线量评价或根据低剂量率放射线的胸腺癌抑制效果评价的指标。
4.根据权利要求1或2所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 在所述e)阶段， 照射低剂量率的放射线时减少而灭绝受损细胞、抑制癌症发生的基因为Itgb3。
5.根据权利要求1或2所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 在所述e)阶段， 照射低剂量率的放射线时增加而刺激正常T-细胞的生存、修复受损的DNA、抑制胸腺细胞变成癌症的基因为Igfl。
6.根据权利要求1或2所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 在所述e)阶段， 照射高剂量率的放射线时减少而促进胸腺细胞变成癌症的基因为，Itga4、ItgbUItgav、Itga6、Itgb4形成整合素受体复合物(Integrin complex receptor)而作用为癌症基因(Oncogene)。
7.根据权利要求1或2所述的癌症进展度观察指标基因群的检测方法，其特征在于: 在所述e)阶段， 照射高剂量率的放射线时减少而抑制受损细胞的灭绝，促进胸腺癌的发生的基因为Raf、Myc> Fos、Trp53> Apaf I。
8.癌症进展度观察指标基因群，作为向胸腺细胞被插入致癌基因的小鼠照射高剂量率或低剂量率的放射线时，增加或减少的癌症进展度观察指标基因，其特征在于: 照射低剂量率的放射线时减少或增加而抑制所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itgb3和 Igfl ; 照射高剂量率放射线时减少而促进所述胸腺细胞转换成癌症细胞的Itga4、ItgbUItgav、Itga6、Itgb4、`Raf、Myc> Fos、Trp53 及 Apafl。
【文档编号】C12N13/00GK103842520SQ201180072884
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2011年8月17日 优先权日:2011年8月17日
【发明者】金熙善, 崔丞镇, 申硕澈 申请人:韩国水力原子力株式会社