Gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用的制作方法

本发明涉及医学领域，特别是涉及gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用。

背景技术：

1、膀胱癌在一般人群中仍然是一种普遍的恶性肿瘤，晚期或转移性膀胱癌的患者的长期生存率仍明显较低。非肌层浸润性膀胱癌的主要治疗方法包括完整的肿瘤切除联合膀胱内注射疫苗、化疗和维持免疫治疗。对于肌层浸润性膀胱癌，治疗方式主要包括根治性膀胱切除术和新辅助化疗，以及其他治疗方法。最近，免疫疗法已成为一种可行的治疗选择，尤其是对于对一线化疗表现出耐药性的患者。膀胱癌的遗传异质性，加上其复杂的组织微环境，凸显了疾病的复杂性。全面了解膀胱癌的分子生物学基础对于开发新的分子靶向治疗策略是势在必行的。

2、目前针对膀胱癌的靶向治疗侧重于破坏膀胱癌固有的特定分子通路和基因改变。成纤维细胞生长因子受体(fgfr)抑制剂，包括厄达非替尼，靶向膀胱癌中普遍存在的fgfr突变。包括帕博利珠单抗(pembrolizumab)和阿替利珠单抗(atezolizumab)在内的免疫检查点抑制剂可抑制pd-1/pd-l1通路，从而增强免疫系统对抗癌细胞的能力。曲妥珠单抗等her2抑制剂用于her2过表达的肿瘤，而血管内皮生长因子(vegf)抑制剂，如贝伐单抗，旨在阻断肿瘤血管生成。包括依维莫司在内的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mtor)抑制剂靶向癌细胞增殖和存活的关键通路。靶向nectin-4的抗体-药物偶联物，将细胞毒性药物直接递送至癌细胞，最大限度地减少对健康组织的附带损伤。聚(adp核糖)聚合酶(parp)抑制剂利用癌细胞的dna修复缺陷，诱导细胞死亡。由于膀胱癌的遗传异质性，目前针对膀胱癌的靶向治疗面临局限性，导致患者反应不一和耐药性的发生，从而降低了长期疗效。因此，确定其他关键靶点很重要。

3、抑制性异源三聚体g蛋白(gαi)家族有三个不同的亚基：g蛋白抑制亚基1(gαi1)，g蛋白抑制亚基2(gαi2)和g蛋白抑制亚基3(gαi3)。已知gαi蛋白与g蛋白偶联受体(gpcrs)结合，并在下调腺苷酸环化酶(ac)活性方面发挥重要作用，从而降低细胞内环磷酸腺苷(camp)的水平。最近的研究强调，gαi1和gαi3是各种受体酪氨酸激酶(rtks)信号转导的关键，如表皮生长因子受体(egfr)、成纤维细胞生长因子受体(fgfr)、角化细胞生长因子受体(kgfr)、干细胞因子(scf)受体c-kit、脑源性神经营养因子(bdnf)受体trkb和血管内皮生长因子受体2(vegfr2)。gαi蛋白在介导致癌信号级联反应中不可或缺，包括akt-mtor通路。这一发现强调了它们在促进肿瘤发生和进展的信号传递中发挥的关键作用。

4、除了它们与受体酪氨酸激酶(rtks)的关联外，gαi1和gαi3已被发现与多种非rtk受体结合。这些受体包括针对r-spondin3(rspo3)的富含亮氨酸重复序列的g蛋白偶联受体4(lgr4)，针对netrin-1的cd146，针对脂多糖(lps)的白细胞介素-4(il-4)受体，以及针对脂多糖(lps)的toll样受体4(tlr4)。通过这些相互作用，gαi蛋白在akt-mtor信号通路的激活中发挥了重要作用，突出了它们作为致癌驱动因素的关键作用以及它们作为癌症治疗靶点的潜力。最近的研究表明，gαi蛋白经常在多种人类癌症中过度表达，这凸显了它们在肿瘤发生和发展中的重要功能。但是目前还没有gαi3蛋白表达模式与膀胱癌发生发展的作用机制的研究报道，因此，本发明致力于探索gαi3在膀胱癌中的表达模式和功能重要性，旨在为其作为生物标志物和治疗策略的靶点提供全面的见解。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，gαi3基因在膀胱癌癌组织中高表达，通过沉默或敲除gαi3基因可以显著提高抗膀胱癌的效果，这为膀胱癌诊断和治疗提供了新的生物标志物和治疗策略。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用。

4、优选的是，所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

5、优选的是，所述药物包括药学上可接受的载体和有效量的活性成分，所述活性成分为gαi3基因的抑制剂。

6、本发明还提供一种预防和/或治疗膀胱癌的药物，所述药物包括药学上可接受的载体和有效量的gαi3基因的抑制剂，所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

7、本发明还提供gαi3基因作为膀胱癌生物标志物在制备膀胱癌诊断试剂盒或者诊断试剂中的应用。

8、优选的是，所述诊断试剂盒或者诊断试剂包括检测gαi3基因的引物对。

9、本发明还提供一种用于诊断膀胱癌的试剂盒，所述试剂盒包括检测gαi3基因的试剂。

10、优选的是，所述试剂包括扩增所述gαi3基因的引物对。

11、本发明还提供检测gαi3基因表达量的试剂在制备膀胱癌辅助诊断试剂中的应用，所述检测gαi3基因表达量的试剂包括检测gαi3基因的引物对。

12、本发明还提供一种体外非治疗目的的抑制膀胱癌细胞的方法，包括以下步骤：在gαi3基因的抑制剂存在的条件下，培养膀胱癌细胞，从而抑制膀胱癌细胞增殖和生长；所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

13、本发明公开了以下技术效果：

14、本发明在膀胱癌细胞中，通过靶向shrna沉默gαi3可以抑制细胞的增殖，迁移和侵袭，并诱导caspase-凋亡的激活。利用crispr/cas9技术敲除(ko)gαi3可获得显著的抗癌效果。反之，过表达gαi3促进原代膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭。gαi3在膀胱癌细胞中促进akt-mtor通路。沉默或敲除gαi3可降低akt和s6k的磷酸化水平，而过表达gαi3可增加其磷酸化水平。通过使构成性活性akt1突变体重新激活akt-mtor，gαi3 shrna的抗癌作用得以减轻。在体内，沉默gαi3可显著抑制裸鼠皮下异种的原代膀胱癌细胞的生长，并使akt-mtor通路失活，诱导细胞凋亡。本发明为gαi3在膀胱癌进展中的作用提供了新的见解，表明gαi3可能成为新的膀胱癌生物标志物和治疗靶点，为诊断和治疗膀胱癌提供了新的方向。

技术特征：

1.gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物包括药学上可接受的载体和有效量的活性成分，所述活性成分为gαi3基因的抑制剂。

4.一种预防和/或治疗膀胱癌的药物，其特征在于，所述药物包括药学上可接受的载体和有效量的gαi3基因的抑制剂，所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

5.gαi3基因作为膀胱癌生物标志物在制备膀胱癌诊断试剂盒或者诊断试剂中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述诊断试剂盒或者诊断试剂包括检测gαi3基因的引物对。

7.一种用于诊断膀胱癌的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括检测gαi3基因的试剂。

8.如权利要求7所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂包括扩增所述gαi3基因的引物对。

9.检测gαi3基因表达量的试剂在制备膀胱癌辅助诊断试剂中的应用，其特征在于，所述检测gαi3基因表达量的试剂包括检测gαi3基因的引物对。

10.一种体外非治疗目的的抑制膀胱癌细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：在gαi3基因的抑制剂存在的条件下，培养膀胱癌细胞，从而抑制膀胱癌细胞增殖和生长；所述gαi3基因的抑制剂选自gαi3基因特异性的shrna。

技术总结
本发明公开了Gαi3基因的抑制剂在制备预防和/或治疗膀胱癌的药物中的应用，属于医学领域。本发明通过分析现有的单细胞测序数据，发现Gαi3在膀胱癌上皮细胞中过表达。同时，Gαi3在局部治疗患者的膀胱癌组织和多种膀胱癌细胞中表达上调。在膀胱癌细胞中，通过靶向shRNA沉默Gαi3可以抑制细胞的增殖，迁移和侵袭，并诱导caspase‑凋亡的激活。利用CRISPR/Cas9技术敲除Gαi3可获得显著的抗癌效果，过表达Gαi3促进原代膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭。上述发现为Gαi3在膀胱癌进展中的作用提供了新的见解，表明Gαi3可成为新的膀胱癌生物标志物和治疗靶点，为膀胱癌的诊断以及治疗提供了新的方向。

技术研发人员：张力峰,史晓凯,高生林,左立
受保护的技术使用者：常州市第二人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5