TRIM21作为进展期结肠癌的诊断标志物及其应用

本发明属于生物医药，尤其是指一种trim21作为进展期结肠癌的诊断标志物及其应用。

背景技术：

1、结直肠癌以高发病率为特点，在全球范围内癌症相关死亡原因中排名第二。研究表明，非转移性结直肠癌患者的五年生存率为90％，而远处转移的患者五年生存率仅为14％；转移是导致结直肠患者预后差的最重要的原因。随着高通量测序技术发展，基因转录组技术揭示结直肠癌患者具有不同的基因表达分型，其中，以上皮-间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition，emt)为特征的一组结直肠癌患者，临床出现肿瘤间质浸润、患者易复发等特点，与其他亚型相比患者生存和预后更差。相较于基因组学的多样化，蛋白质组学在不同结直肠癌患者及不同的病变阶段均显示出更为明显的异质性。一项基于146名原发性结直肠癌患者多组学测序的研究显示，结直肠癌患者原发灶和转移灶间存在较大差异的蛋白质表达和激酶活性，并且这种差异性与抗肿瘤药物的疗效密切相关。因此，发现结直肠癌进展过程中重要的调控蛋白和机制，能够为肿瘤分子标记物的开发、进展期结直肠癌个体化治疗提供理论依据。

2、泛素化修饰是蛋白质稳定性调控的重要方式，介导蛋白酶体依赖性的蛋白质降解。其中，tripartite motif(trim)-containing protein 21(trim21)是细胞中广泛存在的e3泛素连接酶，通过促进靶蛋白的泛素化和稳态维持，参与调控细胞重要的生理过程；包括，细胞分裂、氧化还原反应等。不同类型肿瘤中trim21的调控作用具备多样性，受细胞类型和疾病阶段所影响，发挥着促癌或抑癌的作用。除了上述的对于蛋白稳定性的调节，trim21还可通过k63介导的泛素化对靶蛋白的结合作用和亚细胞定位进行调节。在一项结直肠癌小鼠体内成瘤模型中，trim21的下调与肿瘤发生密切相关，提示其在结直肠癌中的潜在抑癌作用。然而，目前trim21的研究还局限于肿瘤发生的初始阶段，在结直肠癌进展和转移中的作用极为局限。

3、hippo信号通路是沟通细胞外环境和内在信号的关键信号，在器官发育，组织再生和损伤修复的方面发挥重要的调控作用。hippo信号通路由关键的激酶：mst1/2和lats1/2级联调控，促使重要的癌基因yap和旁系同源物taz发生磷酸化，导致其胞质滞留或发生降解，从而使得与之结合的转录因子tead家族的活性下降。在肿瘤发生过程中，hippo通路的失活、yap入核、与tead结合，将开启下游靶基因的转录，促进肿瘤的发生和转移。在apc突变介导的结直肠癌发生小鼠模型中，肿瘤组织较正常组织相比，yap蛋白的表达显著升高。值得注意的是，hippo通路中的激酶mst1/2进一步的表达缺失，以促进肿瘤细胞去分化的机制加速小鼠肠道肿瘤进展。此外，yap和taz还可通过上调促转移因子整合素itgav而促进肿瘤细胞的侵袭和转移。由此，抑制yap和taz的活性和下游通路是进展期结直肠癌患者靶向药物开发的关键。

4、目前，trim21对于肿瘤调控机制的研究集中于肿瘤的发生阶段，对于结直肠癌进展期(浸润和转移阶段)的调节机制尚未揭示。此外，trim21在各种细胞中维持着蛋白质稳态和介导重要的生理过程；trim21的单克隆抗体对其调控作用进行广泛的抑制，导致相应细胞正常生理功能的发挥受抑制，因此其单克隆抗体的应用有限。

5、另一方面，在针对yap蛋白靶向药物的研究和开发中，维替泊芬(verteporfin)虽然可以有效抑制其与共转录因子tead的结合，有效抑制肿瘤细胞的生长。然而，维替泊芬与其他靶向转录因子的药物类似，由于其广泛的转录阻断作用和对靶基因的影响，在实际应用时对肿瘤病人造成了明显的毒性和副作用。因此，针对yap和taz上游的hippo通路进行靶向干预，对肿瘤细胞的过度生长和转移进行有效性的抑制，将为进展期结直肠癌的治疗带来新方向。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种trim21作为进展期结肠癌的诊断标志物及其在治疗中的应用。

2、本发明的第一个目的在于提供一种结直肠癌的诊断标志物，所述诊断标志物为trim21；所述结直肠癌为进展期。

3、在本发明的一个实施例中，所述trim21的氨基酸序列如seq id no:1所示。

4、seq id no:1：

5、

6、本发明的第二个目的在于提供一种试剂盒，包括所述的诊断标志物。

7、本发明的第三个目的在于提供所述的诊断标志物、所述的试剂盒在制备用于进展期直肠癌的诊断、辅助诊断或预后分析的试剂中的应用。

8、本发明的第四个目的在于提供所述的诊断标志物、所述的试剂盒在制备预防和/或治疗进展期结直肠癌制剂中的应用；其中，维拉佐酮为所述生物标志物的配体，可与其特异性结合，实现以下至少一种目的：

9、(1)增强trim21和hippo通路关键激酶mst2的相互作用；

10、(2)增强trim21介导的mst2蛋白的k63泛素化；

11、(3)激活并上调hippo信号通路；

12、(4)抑制癌基因yap蛋白的活性；

13、(5)抑制结直肠癌细胞远处转移。

14、在本发明的一个实施例中，所述维拉佐酮的剂量为10-40mg/kg。其中，每隔至少两天腹腔注射一次，共计6周。

15、在本发明的一个实施例中，所述试剂还包括药学上或药理上可接受的载体、盐、酯、水合物、溶剂化物、结晶形式、对映异构体、立体异构体、醚、代谢物和前药。

16、在本发明的一个实施例中，所述载体选自崩解剂、稀释剂、润滑剂、粘合剂、湿润剂、矫味剂、填充剂、助悬剂、表面活性剂和防腐剂中的一种或多种。

17、在本发明的一个实施例中，所述盐包括无机酸盐、有机酸盐、烷基磺酸盐和芳基磺酸盐中的至少一种。

18、在本发明的一个实施例中，所述试剂的剂型为片剂、胶囊剂、软胶囊剂、颗粒剂、丸剂、口服液、乳剂、干混悬剂、干浸膏剂或注射剂。

19、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

20、本发明发现了trim21在结直肠癌侵袭和转移中的作用及机制。新颖的发现trim21可以与hippo通路中的关键激酶mst2相结合，促进mst2形成同源二聚体，从而帮助mst2的磷酸化及hippo级联信号的激活。具有很大转化意义的是，通过基于受体生物大分子结构的虚拟筛选技术，发现了抗重度抑郁药物维拉佐酮(vilazodone)与trim21蛋白的有效结合，此作用促进trim21对mst2的k63泛素化而增强其二聚体的形成和hippo通路的激活。在肠癌细胞中，维拉佐酮(vilazodone)可有效抑制yap蛋白入核及其下游转录活性，并很大程度抑制yap蛋白依赖的肿瘤发生和转移机制的激活。因此，在trim21的表达可能作为结直肠癌患者进展和转移的分子标记物，用于术后病理的分型及预后的评估；维拉佐酮(vilazodone)通过靶向hippo通路有效抑制yap蛋白的功能，对进展期结直肠癌患者的治疗具有潜在价值。