[发明专利]基于自噬途径诊断和治疗胶质瘤干细胞的试剂及其用途

说明书

本发明提供了靶向胶质瘤干细胞(GSC)中的分泌性自噬在治疗胶质母细胞瘤(GBM)中的应用。本文首次提出GBM中的GSC在辐照后能发生自噬水平的升高，高的自噬水平通过自噬性分泌途径促进了GSC中IL‑18的分泌。TCGA数据库分析显示IL‑18在GBM中高表达且与病人差的预后相关。考虑进一步通过靶向GSC中的分泌性自噬途径或分泌性自噬途径相关分子IL‑18可以增加GSC放疗敏感性，抑制GBM的恶性发展，从而为GBM提供新的治疗方向。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及基于自噬途径诊断和治疗胶质瘤干细胞的试剂及其用途。

背景技术

胶质母细胞瘤(GBM)是一种异质性和高度侵袭性的原发性脑肿瘤，患者生存期为14.6个月。GBM的标准治疗包括最大限度切除，随后进行放射治疗，同时使用烷化剂替莫唑胺(TMZ)。对于胶质瘤的治疗从最初的放疗、化疗、到放化疗联合，一些靶向药物如贝伐单抗的研发等，也经历了50多年的发展过程。但是目前临床上绝大部分病人治疗后还会经历复发进展的过程。考虑到GBM的高死亡率和对常规治疗的抵抗性，人们对提高GBM的治疗疗效的新方法有很大兴趣。

胶质瘤干细胞(GSC)是胶质瘤中的一个肿瘤细胞亚群，具有自我更新和多向分化能力，在胶质瘤的发展和复发中扮演着重要角色。GSC是引起胶质瘤放疗抵抗性的关键细胞群。手术未能完全切除的胶质瘤边缘细胞具有GSC特征，能引起胶质瘤的复发进展。因此GSC是有效治疗GBM的重要关注靶点。

已有证据表明放疗可激活自噬，自噬在肿瘤发生的不同阶段扮演重要作用。既具有促进肿瘤也具有抑制肿瘤的特性。临床实验结果表明自噬抑制剂并没有显著提高GBM患者的总生存期。在包括GBM在内的各种肿瘤中，自噬的多种作用被广泛报道，其中分泌性自噬在肿瘤治疗中的作用引起了极大关注。新近的研究揭示某些特定的无前导序列蛋白需要自噬泡膜结构包裹介导其出胞，这一过程称为分泌型自噬(Secretory autophagy)。自噬在蛋白质分泌和运输中的作用被认为是自噬机制的一个功能，将影响范围从细胞内区室扩大到细胞外环境。这一领域的重大突破之一是认识到非常规分泌的胞质蛋白的子集，如HMGB1、IL-18等，缺乏前导肽，因此不能进入内质网到高尔基体的分泌途径而通过自噬小体膜的包裹直接运送到细胞外。

人类IL-18基因前体形式是由193个氨基酸残基组成的缺乏信号肽、不具有生物学活性的前体多肽，其中含有1个36个氨基酸的引导序列，经IL-1β转化酶作用后去除引导序列，成为成熟的IL-18。T细胞、NK细胞、树突状细胞、关节软骨细胞、成骨细胞及滑膜成纤维细胞等均能分泌IL-18。一些报道也提到了，癌症细胞也可以分泌IL-18。IL-18是一种多功能因子，其生物学功能无种属特异性。早期研究发现中性粒细胞是其作用的靶细胞。随着研究的深入，发现IL-18能作用于不同细胞，它能促进炎性反应进程、刺激血管的形成、促进有丝分裂、调节宿主免疫功能等，与多种炎性反应性疾病、肿瘤、免疫性疾病的发生和发展密切相关。

已有文献报道，放疗后胶质瘤患者肿瘤中存在自噬激活现象。但辐照后GSC是否存在分泌性自噬尚未见报道。因为目前临床上靶向降解性自噬相关的药物作用效果有限，还亟待对GSC的分泌性自噬进行深入探究，以期开发出靶向GBM分泌性自噬途径相关的药物应用于临床。

发明内容

本发明首次提出了辐照后胶质母细胞瘤中的胶质瘤干细胞发生高的自噬水平。

本发明还首次提出了辐照后胶质瘤干细胞自噬水平升高，参与自噬泡中吞噬膜延伸的关键蛋白ATG5、ATG7，以及形成自噬小泡结构所必须的关键蛋白LC3B和Beclin-1的mRNA水平升高。其中自噬标志物LC3II/LC3I的蛋白水平逐渐升高，同时重要的自噬受体P62的逐渐降低与辐照后胶质瘤干细胞的自噬升高有关。

本发明还首次提出了辐照胶质瘤干细胞后，在收取的GSC上清中发现了释放的肿瘤相关自噬小体水平的升高。