一组用于乳腺癌肺转移的代谢标志物群

本技术涉及生物医药领域。具体来说，本技术涉及用于确定生物样品中代谢标志物水平的试剂在制备试剂盒中的用途，所述试剂盒用于诊断受试者的乳腺癌是否发生肺转移。本技术还提供了一种用于诊断受试者的乳腺癌是否发生肺转移的试剂盒。

背景技术：

1、据世界卫生组织统计，2020年全球约有230万名女性诊断患有乳腺癌，其在全球女性的发病率为24.2％，位居女性癌症首位，乳腺癌已成为世界上第二大高发恶性肿瘤。目前乳腺癌的治疗方法有很多，通常包括手术切除、放射治疗和药物治疗(激素治疗、化疗、靶向生物治疗)相结合等。

2、虽然随着治疗策略不断优化，全球乳腺癌患者死亡率逐步降低，但乳腺癌仍是一种极易发生恶性转移的癌症，比较常见的情况是乳腺癌发生肺部转移，其症状包括呼吸困难、胸痛、干咳或咳嗽、乏力、发热、食欲减退等。乳腺癌一旦发生肺转移，多为癌症晚期，患者的预后和生存率严重降低。如果患者在早期诊断出乳腺癌是否发生肺转移，早发现早治疗，会大大增加预后效果，死亡率大幅度降低。临床统计表明，早期发现的乳腺癌治愈率可达90％以上。

3、因此，早期诊断意义重大，寻找灵敏度、准确度高的代谢标志物具有重要意义。

技术实现思路

1、本技术的申请人通过分析四组受试者样本(乳腺良性肿瘤；乳腺癌无肺转移；乳腺癌肺转移；女性肺癌)的代谢组，获得了能够判断受试者的乳腺癌是否发生肺部转移的标志物及其组合(即，谷氨酸、谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、脯氨酰苯丙氨酸)。

2、因此，在第一方面，本技术提供了一种用于判断受试者的乳腺癌是否发生肺转移的方法，其包括：

3、(1)从受试者获得包含代谢标志物的生物样品；

4、(2)测定生物样品中代谢标志物的水平；和

5、(3)基于所述代谢标志物的水平，判断受试者的乳腺癌是否发生肺转移；

6、其中，所述代谢标志物选自下述(1)至(3)中的任意一种组合：

7、(1)谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸和脯氨酰谷氨酸；

8、(2)谷氨酸和苯丙氨酸；

9、(3)苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸。

10、在某些实施方案中，所述生物样品选自全血(例如，外周血)，血清，血浆。

11、在某些实施方案中，在步骤(3)中，通过将所述代谢标志物的水平与参考值进行比较，从而判断受试者的乳腺癌是否发生肺转移。在某些实施方案中，如果所述代谢标志物的水平高于参考值，从而判断受试者的乳腺癌发生了肺转移。

12、在某些实施方案中，在步骤(3)中，通过将来自不同受试者的所述代谢标志物的水平进行比较，从而区分乳腺癌未发生肺转移的受试者、乳腺癌发生肺转移的受试者、患肺癌的受试者以及患乳腺良性肿瘤的受试者中的任意两个、三个或四个。

13、因此，在第二方面，本技术提供了一种用于确定生物样品中代谢标志物水平的试剂在制备试剂盒中的用途，所述试剂盒用于诊断受试者的肺部组织是否有肿瘤细胞；其中，所述代谢标志物选自下述(1)至(3)中的任意一种组合：

14、(1)谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸和脯氨酰谷氨酸；

15、(2)谷氨酸和苯丙氨酸；

16、(3)苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸。

17、在某些实施方案中，所述试剂盒用于诊断患乳腺癌的受试者的肺部组织是否具有肿瘤细胞。

18、在某些实施方案中，所述试剂盒用于诊断受试者的乳腺癌是否发生肺转移。

19、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者、乳腺癌发生肺转移的受试者、患肺癌的受试者以及患乳腺良性肿瘤的受试者。

20、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者、乳腺癌发生肺转移的受试者和患肺癌的受试者。

21、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者和乳腺癌发生肺转移的受试者。

22、在某些实施方案中，所述受试者为女性。

23、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸的组合。

24、在某些实施方案中，所述代谢标志物为苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、脯氨酰苯丙氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸的组合。

25、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸的组合。

26、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸的组合。

27、在某些实施方案中，所述生物样品选自尿液，体液，血清，全血，血浆，人体分泌物，脑脊液，或其任意组合。

28、在某些实施方案中，所述生物样品选自全血，血浆，血清，或其任意组合。

29、在某些实施方案中，所述试剂盒包括：用于确定谷氨酰谷氨酸的第一试剂或试剂组合，用于确定组氨酰谷氨酸的第二试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酰谷氨酸的第三试剂或试剂组合，用于确定脯氨酰谷氨酸的第四试剂或试剂组合，用于确定谷氨酸的第五试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酸的第六试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酰苯丙氨酸的第七试剂或试剂组合，用于确定甘氨酰苯丙氨酸的第八试剂或试剂组合，和/或用于确定脯氨酰苯丙氨酸的第九试剂或试剂组合。

30、本领域技术人员可以根据现有技术中公开的资料合理的选择检测所述化合物的方法和试剂。

31、在某些实施方案中，所述试剂通过液相色谱串联质谱来测定所述受试者的生物样品中化合物的水平。

32、在某些实施方案中，所述用于液相色谱串联质谱的试剂和/或耗材选自色谱柱，乙腈，乙酸铵，甲酸铵，甲酸，甘氨酰脯氨酸标准品，异丙醇，甲醇，或其任何组合。

33、在某些实施方案中，所述试剂通过以下方法测定所述生物样品中代谢标志物的水平：色谱和/或质谱法的测定、荧光测定、电泳、免疫亲和、杂交、免疫化学、紫外光谱(uv)、荧光分析、放射化学分析、近红外光谱(近ir)、核磁共振光谱(nmr)、光散射分析(ls)和比浊法。

34、在某些实施方案中，谷氨酸的cas号为：56-86-0，hmdb号为：hmdb00152。在某些实施方案中，谷氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028818。在某些实施方案中，组氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028884。在某些实施方案中，苯丙氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028994。在某些实施方案中，脯氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0029016。在某些实施方案中，苯丙氨酸cas号为：63-91-2，hmdb号为：hmdb0000159。在某些实施方案中，苯丙氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0013302。在某些实施方案中，甘氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0028848。在某些实施方案中，脯氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0011179。

35、在第三方面，本技术提供了一种用于诊断受试者的肺部组织是否有肿瘤细胞的试剂盒，所述试剂盒包含用于确定生物样品中代谢标志物水平的试剂，所述代谢标志物选自下述(1)至(3)中的任意一种组合：

36、(1)谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸和脯氨酰谷氨酸；

37、(2)谷氨酸和苯丙氨酸；

38、(3)苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸。

39、在某些实施方案中，所述试剂盒用于诊断患乳腺癌的受试者的肺部组织是否具有肿瘤细胞。

40、在某些实施方案中，所述试剂盒用于诊断受试者的乳腺癌是否发生肺转移。

41、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者、乳腺癌发生肺转移的受试者、患肺癌的受试者以及患乳腺良性肿瘤的受试者。

42、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者、乳腺癌发生肺转移的受试者和患肺癌的受试者。

43、在某些实施方案中，所述试剂盒用于区分乳腺癌未发生肺转移的受试者和乳腺癌发生肺转移的受试者。

44、在某些实施方案中，所述受试者为女性。

45、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸的组合。

46、在某些实施方案中，所述代谢标志物为苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、脯氨酰苯丙氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸。

47、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸的组合。

48、在某些实施方案中，所述代谢标志物为谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸和脯氨酰苯丙氨酸的组合。

49、在某些实施方案中，所述生物样品选自尿液，体液，血清，全血，血浆，人体分泌物，脑脊液，或其任意组合。

50、在某些实施方案中，所述生物样品选自全血，血浆，血清，或其任意组合。

51、在某些实施方案中，所述试剂盒包括：用于确定谷氨酰谷氨酸的第一试剂或试剂组合，用于确定组氨酰谷氨酸的第二试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酰谷氨酸的第三试剂或试剂组合，用于确定脯氨酰谷氨酸的第四试剂或试剂组合，用于确定谷氨酸的第五试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酸的第六试剂或试剂组合，用于确定苯丙氨酰苯丙氨酸的第七试剂或试剂组合，用于确定甘氨酰苯丙氨酸的第八试剂或试剂组合，和/或用于确定脯氨酰苯丙氨酸的第九试剂或试剂组合。

52、本领域技术人员可以根据现有技术中公开的资料合理的选择检测所述化合物的方法和试剂。

53、在某些实施方案中，所述试剂通过液相色谱串联质谱来测定所述受试者的生物样品中化合物的水平。

54、在某些实施方案中，所述用于液相色谱串联质谱的试剂和/或耗材选自色谱柱，乙腈，乙酸铵，甲酸铵，甲酸，甘氨酰脯氨酸标准品，异丙醇，甲醇，或其任何组合。

55、在某些实施方案中，所述试剂通过以下方法测定所述生物样品中代谢标志物的水平：色谱和/或质谱法的测定、荧光测定、电泳、免疫亲和、杂交、免疫化学、紫外光谱(uv)、荧光分析、放射化学分析、近红外光谱(近ir)、核磁共振光谱(nmr)、光散射分析(ls)和比浊法。

56、在某些实施方案中，谷氨酸的cas号为：56-86-0，hmdb号为：hmdb00152。在某些实施方案中，谷氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028818。在某些实施方案中，组氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028884。在某些实施方案中，苯丙氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028994。在某些实施方案中，脯氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0029016。在某些实施方案中，苯丙氨酸cas号为：63-91-2，hmdb号为：hmdb0000159。在某些实施方案中，苯丙氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0013302。在某些实施方案中，甘氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0028848。在某些实施方案中，脯氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0011179。

57、术语定义

58、在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所用的分子遗传学、核酸化学、化学、分子生物学、生物化学、细胞培养、微生物学、细胞生物学、基因组学和重组dna等操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。

59、如本文中所使用的，术语“良性肿瘤(benign tumor)”是指无浸润和转移能力的肿瘤。良性肿瘤通常不侵入邻近的正常组织内，瘤体多呈球形、结节状。周围常形成包膜，因此与正常组织分界明显，用手触摸，推之可移动，手术时容易切除干净，摘除不转移，很少有复发。

60、如本文中所使用的，术语“乳腺良性肿瘤”是指乳房组织发生的非癌变性质的病变，包括乳腺囊性增生、脂肪瘤、乳腺纤维病变、乳腺腺病、乳腺导管扩张症、乳腺增生等。通常情况下，乳腺良性肿瘤对患者的生命安全没有直接的危险，但是会引起患者的不适和焦虑。

61、如本文中所使用的，术语“癌症转移”是指肿瘤细胞从原发肿瘤的组织中脱落，沿着淋巴道或血道，种植到其他组织(例如，脏器组织)中，从而形成继发的肿瘤病灶称之为转移。

62、进一步的，如本文中所使用的，术语“乳腺癌肺转移”是指肺部组织发生了肿瘤细胞的转移。在某些实施方案中，肺部组织有肿瘤细胞的存在。

63、如本文中所使用的，术语“乳腺癌无肺转移”是指肺部组织未发生肿瘤细胞的转移。在某些实施方案中，肺部组织没有肿瘤细胞的存在。

64、如本文中所使用的，术语“参考值”是指化合物的预定值，其是根据对照样品(例如获自乳腺癌无肺转移患者或乳腺良性肿瘤的生物样品)的化合物的水平得出的。参考值可以用作阈值，以区分可能存在乳腺癌肺转移的受试者和不存在肺转移风险的受试者。参考值可以是相对值，有上限和下限的数值范围，平均值，中间值等。本领域技术人员根据现有技术中公开的方法可以选择合适的对照样品、测定并获得参考值。

65、在某些实施方案中，与乳腺癌无肺转移受试者化合物(例如，谷氨酸、谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、脯氨酰苯丙氨酸)的参考值范围相比，所述化合物的表达水平升高指示所述受试者感染乳腺癌发生肺转移。

66、如本文中所使用的，术语“代谢组学”是指利用色谱质谱联用技术检测分子量小于1000道尔顿的代谢物组技术。

67、如本文中所使用的，术语“受试者”是指哺乳动物，包括但不限于，人，啮齿类动物(小鼠，大鼠，豚鼠)，狗，马，牛，猫，猪，猴，黑猩猩等。在某些实施方案中，受试者是人。

68、如本文中所使用的，术语“代谢物”或“代谢产物”是指在人体化学或物理过程中产生的物质。其包括代谢过程的任何化学或生物化学产物，诸如通过生物分子的加工、裂解或消耗产生的任何化合物。这样的分子的实例包括但不限于：酸和相关化合物；单、二和三羧酸类(饱和、不饱和以及脂族和环状、芳基、烷芳基)；醛酸类、酮酸类；内酯形式；赤霉素；脱落酸；醇、多元醇、衍生物和相关化合物；乙醇、苄醇、甲醇；丙二醇、甘油、植醇；肌醇、糠醇、薄荷醇；醛、酮、醌、衍生物和相关化合物；乙醛、丁醛、苯甲醛、丙烯醛、糠醛、乙二醛；丙酮、丁酮；蒽醌；碳水化合物；单糖、二糖、三糖；生物碱、胺和其他碱；吡啶(包括烟酸、烟酰胺)；嘧啶(包括胞嘧啶、胸腺嘧啶)；嘌呤(包括鸟嘌呤、腺嘌呤、黄嘌呤/次黄嘌呤、激动素)；吡咯；喹啉(包括异喹啉)；吗啡喃、托烷、辛可宁类(cinchonans)、核苷酸、寡核苷酸、衍生物和相关化合物；鸟苷、胞嘧啶、腺苷、胸苷、肌苷；氨基酸、寡肽、衍生物和相关化合物；酯；酚类和相关化合物；杂环化合物和衍生物；吡咯、四吡咯；黄酮类；吲哚；脂质(包括脂肪酸和甘油三酯)、衍生物和相关化合物；类胡萝卜素、八氢番茄红素和固醇、类异戊二烯类，包括萜烯；和上述分子的修饰形式。

69、在某些实施方案中，谷氨酸的cas号为：56-86-0，hmdb号为：hmdb00152。在某些实施方案中，谷氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028818。在某些实施方案中，组氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028884。在某些实施方案中，苯丙氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0028994。在某些实施方案中，脯氨酰谷氨酸的hmdb号为：hmdb0029016。在某些实施方案中，苯丙氨酸cas号为：63-91-2，hmdb号为：hmdb0000159。在某些实施方案中，苯丙氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0013302。在某些实施方案中，甘氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0028848。在某些实施方案中，脯氨酰苯丙氨酸的hmdb号为：hmdb0011179。

70、发明的有益效果

71、本技术通过分析四组受试者样本(乳腺良性肿瘤；乳腺癌无肺转移；乳腺癌肺转移；女性肺癌)的代谢组，获得了能够判断受试者的乳腺癌是否发生肺部转移的标志物及其组合(即，谷氨酸、谷氨酰谷氨酸、组氨酰谷氨酸、苯丙氨酰谷氨酸、脯氨酰谷氨酸、苯丙氨酸、苯丙氨酰苯丙氨酸、甘氨酰苯丙氨酸、脯氨酰苯丙氨酸)。这些化合物的诊断准确性非常高，因此，本技术的标志物及其组合在乳腺癌肺转移的诊断和治疗中具有较大的潜能。

72、下面将结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将理解，下列附图和实施例仅用于说明本发明，而不是对本发明的范围的限定。根据附图和优选实施方案的下列详细描述，本发明的各种目的和有利方面对于本领域技术人员来说将变得显然。