[发明专利]一种化疗药物相关分子特异性蛋白芯片及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种化疗药物相关分子特异性蛋白芯片及制备方法与应用。

背景技术

生物芯片技术传统上包括基因芯片和蛋白芯片，前者通过核苷酸的互补原理在芯片上固定的cDNA探针和待测DNA(或RNA)双链之间形成氢键，通过杂交反应以及杂交后荧光强度的分析获取待测样本中特定基因的相对表达量，从而对来自不同条件的样本进行半定量比较,从而获得相关疾病的基因表达谱特征。蛋白芯片是将蛋白质、抗体或肽链固定在玻片或硝酸纤维膜上，将荧光标记的待测蛋白样本结合到蛋白芯片上，通过蛋白-蛋白间相互作用形成结合，然后对芯片进行激光扫描，从而对不同样本的特定蛋白含量进行半定量分析比较和分析。第一个以抗体构建的蛋白芯片于1983年发表，并获得美国专利US 4591570。技术上来讲，蛋白芯片来源于DNA芯片技术，但却克服了后者因所测的mRNA等核酸表达不能反应细胞内蛋白质改变的缺陷。正常细胞的生理功能或肿瘤细胞的异常表型，是通过蛋白质的相互作用来实现的，除了获得细胞蛋白水平的相对表达量，蛋白芯片还能对蛋白翻译后的修饰状态，如磷酸化、泛素化等改变进行分析，而这些蛋白表观修饰的异常，往往是肿瘤细胞恶性转化的标志。除了相较于基因芯片的优势，蛋白芯片也解决了传统的基于电泳的免疫印迹技术和基于分子物理化学特性的层析色谱法耗时费力、灵敏度低等缺点。

化疗药物耐药性是肿瘤治疗面临的一大难题。恶性胶质瘤，特别是WHO IV级胶质母细胞瘤(GBM)的标准治疗包括最大范围的手术切除和术后的放化联合治疗，然而GBM却常因为对化疗药物的抵抗而出现复发和进展。生物微阵列芯片技术的发展，为从基因组范围内研究胶质瘤的耐药相关表达谱提供了强有力的工具。生物芯片研究理念认为多数胶质瘤具有分子异质性，利用分子生物学手段对胶质瘤进行分子分型和预后判断更能准确反映胶质瘤内在的病理生理机制，可以更为客观且准确地阐明肿瘤对化疗敏感性和预后评判之间的关系。化疗抵抗在机制上可以分为内在性和外在(获得)性两类，前者指肿瘤细胞在受到化疗之初变本身具备的遗传特性，比如高表达O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的胶质瘤便可因为对替莫唑胺(TMZ)的遗传毒性的修复耐受而产生耐药。而获得性耐药机制则是肿瘤细胞在受到药物毒性作用的过程中，逐渐产生的一系列基因突变、表观修饰、蛋白分子改变从而获得耐药表型，包括跨膜转运、凋亡改变、DNA损伤修复机制等相关的基因表达改变。相对于内在耐药性，获得性耐药在临床上更为常见，因为很多胶质瘤患者在化疗之始可以表现出对药物的反应，但在几个周期的治疗周期后反应性大为减低乃至出现肿瘤的复发。因而研究胶质瘤获得性耐药的分子机制从而寻找治疗靶标对提高恶性胶质瘤的治疗水平具有重要意义。

替莫唑胺(TMZ)属于第二代烷化剂，因具有较高的血脑屏障(BBB)透过率能够在脑肿瘤组织中形成较高浓度，其细胞毒作用主要是通过瘤细胞DNA鸟苷酸O6位点甲基化，引起复制时发生G-T错配从而造成DNA损伤和细胞凋亡。替莫唑胺是目前胶质瘤治疗的一线化疗药物，研究胶质瘤对替莫唑胺的化疗耐药机制，对增强其细胞毒性作用增加治疗敏感性具有重要意义。