[发明专利]微小RNA-199b-5p在医学和诊断领域中的应用

说明书

本发明涉及微小RNA-199b-5p在医学和诊断领域中的应用。具体地说，本发明涉及miR199b-5p在抗癌症治疗中以及作为组织病理学和转移标记物中的应用。

微小RNA(miRNA)是长约22个核苷酸的单链RNA，它们构成一类新的基因调节剂[1]。在动物中，miRNA通过结合它们的靶mRNA的3’-非翻译区(3’UTR)内的不完美互补位点起调节作用。在几种肿瘤类型中观察到许多miRNA的表达改变：例如，B-细胞性淋巴瘤(簇生miR-17)[2，3]、恶性淋巴瘤(miR-15a，miR-16-1；靶向BCL2)[4]、成胶质细胞瘤(miR-21上调)[5]、结肠直肠瘤(miR-143，miR-145下调)[6]、肺癌(miR-29)[7]和乳腺癌(miR-10b)[8]，其中几种肿瘤类型在分析中。

髓母细胞瘤(MB)是最常见的恶性脑肿瘤。其看来源自干细胞和源自小脑外颗粒层(external granule layer)中的颗粒神经元前体(granule neuron precursor)[9]，或者源自小脑脑室区的多能前体[10-12]。从临床观点看，目前的多重联合治疗包括基础外科手术切除(radical surgical resection)，然后进行放疗和化疗。虽然这些治疗能提高存活率，但依然有约三分之一的MB患者无法治愈。主要的死因是肿瘤扩散相关的复发，此时目前的治疗选择几乎无效[13]。这些治疗还有毒性，能导致长期残疾[14-16]。因此，十分需要用于患髓母细胞瘤的儿童的新型、有效、低毒的疗法。

MB细胞还可含有功能上重要的、具有干(细胞)样特性的细胞亚组，它们能独特地促进肿瘤生长[17、18]。最近的研究证明祖细胞和干细胞均能对Sonic-Hedgehog(Shh)途径起反应，还能用作MB的起源细胞[19]。

Notch活性已显示能调节产生MB的粒细胞祖细胞，其中MB中Notch2基因拷贝数增加15％[12，20]。bHLH HES1是主要的Notch-反应基因，其持续表达阻止神经祖细胞迁移到脑室区外和神经元标记物的表达[21]。缺乏Hes1的小鼠显示神经发生不成熟，表现为神经bHLH转录因子上调，从而导致成年神经管缺陷(major neural-tube defect)[22]；源自这些小鼠的祖细胞的自我更新潜能受损，倾向于神经元谱系[23]。

MB中的HES1的表达与更糟的临床结果明显相关[24]。众所周知，由于与其它途径有相互作用，例如Polycomb组基因BMI-1[26]，有人认为颗粒细胞前体发育中与Sonic-Hedgehog(Shh)相互作用[25]。

明显需要用于治愈髓母细胞瘤和通过组织病理学标记物作早期诊断及检测转移的新医学干预方法。本发明人已经证明转移患者中miRNA 199b-5p表达丧失，他们假定了遵循癌症发生期间发生的甲基化过程的后生沉默的调节机制，鉴定了MB患者中风险较低的新分子标记物。MiR-199b-5p过表达阻断几种癌症干细胞基因表达，损伤MB细胞植入无胸腺/裸鼠的小脑的潜能，尤其感兴趣的是，其减少MB肿瘤干细胞样(CD133+)细胞亚群。为此原因，miR-199b-5p可用作抗癌疗剂以及测定肿瘤的组织病理学状态和了解转移是否存在的标记物。本发明人鉴定到转移患者中miR-199b-5p丧失，估计该丧失是癌症发生期间的沉默机制所致。本发明人鉴定了疾病复发和侵袭性风险低的髓母细胞瘤患者中特定类别的新分子标记物。实际上，miR-199-5p不利地影响CD133+癌症干细胞，其在异种移植常位小脑癌症动物模型中显示损伤肿瘤在小脑中的体内生长和发生。出于以上原因，miR-199b-5p可用于抗癌症治疗以及为诊断目的用作肿瘤的组织病理学状态标记物和用作与转移存在与否相关的预测标记物。