脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用

摘要

本发明提供一种脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用。具体涉及检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂用于制备预测脑胶质瘤对替莫唑胺产生耐药性的制剂，以及SCD1的抑制剂在制备促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性制剂上的应用。本发明首次发现脑胶质瘤细胞中SCD1表达量与脑胶质瘤对替莫唑胺的耐药性相关，而且发现SCD1的抑制剂能够促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性。对于脑胶质瘤治疗的研究有重要意义。

权利要求

1.脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用，其特征在于，所述应用为检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂用于制备预测脑胶质瘤对替莫唑胺产生耐药性的制剂。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂是qPCR或western blot检测试剂。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，检测SCD1表达量的qPCR试剂中引物序列是：上游引物5’-TCTAGCTCCTATACCACCACCA-3’；下游引物5’- TCGTCTCCAACTTATCTCCTCC-

3’。

4.SCD1的抑制剂在制备促进脑胶质瘤对替莫唑胺敏感性制剂上的应用。

说明书

脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用

技术领域

[0001] 本发明属于生物医学技术领域，涉及一种脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用。具体涉及检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂用于制备预测脑胶质瘤对替莫唑胺产生耐药性的制剂，以及SCD1的抑制剂在制备促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性制剂上的应用。

背景技术

[0002] 脑胶质瘤是恶性进展性星型细胞瘤，是全球引起成年人和幼儿癌症相关死亡的主要原因之一。在初诊之后，脑胶质瘤患者的中位生存期大约12-15个月。目前，脑胶质瘤患者传统的治疗方式主要包括手术切除、放疗和化疗，尽管这些治疗方式能够把患者的中位生存期延长至14.6个月，但是治疗效果并不理想，并且治疗之后患者容易复发，导致预后较差。自2005年，替莫唑胺(temozolomide，TMZ)被当作一线药物，应用于脑胶质瘤患者，然而，治疗中出现的替莫唑胺耐药是导致化疗失败的主要原因，因此，克服替莫唑胺耐药对于提高脑胶质瘤治疗疗效的十分重要。

[0003] 硬脂酰辅酶A去饱和酶1(Stearoyl-coenzyme A desaturase 1，SCD1)是细胞内单不饱和脂肪酸合成的关键限速酶,通过调节细胞内脂质代谢通路,参与肿瘤细胞增殖、分化、凋亡等生物学行为。本发明首次发现脑胶质瘤细胞中SCD1表达量与脑胶质瘤对替莫唑胺的耐药性相关，而且发现SCD1的抑制剂能够促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性。对于脑胶质瘤治疗的研究有重要意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用。具体涉及检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂用于制备预测脑胶质瘤对替莫唑胺产生耐药性的制剂，以及SCD1的抑制剂在制备促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性制剂上的应用。

[0005] 脑胶质瘤替莫唑胺耐药性检测标志分子SCD1的应用，检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂用于制备预测脑胶质瘤对替莫唑胺产生耐药性的制剂。

[0006] 检测脑胶质瘤细胞中SCD1表达量的试剂qPCR或western blot检测试剂。

[0007] 检 测SC D1 表达 量的 qP CR 试剂中 引物 序列 是 ：上游 引物 5’-TCTAGCTCCTATACCACCACCA-3’；下游引物5’-TCGTCTCCAACTTATCTCCTCC-3’。

[0008] SCD1的抑制剂在制备促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性制剂上的应用。

[0009] 本发明获得脑胶质瘤耐药细胞系的方法如下：以人脑胶质瘤细胞系U87、T98G为诱导对象，设立不同低浓度替莫唑胺处理组，寻找最佳起始浓度，后续按照前10次每次1μM/L、从第11次之后每次5μM/L的浓度逐次增加替莫唑胺用量，直到100μM/L高浓度替莫唑胺刺激之后，最终获得人脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R。并以构建好的耐药细胞系U87-R、T98G-R评价SCD1作为替莫唑胺耐药的新标志分子。

[0010] 本发明具体的脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的建立方法，及替莫唑胺相关分子检测，如下：

[0011] (1)取两株人脑胶质瘤细胞系U87、T98G，复苏后用含胎牛血清的DMEM培基，放在37℃二氧化碳培养箱中培养；

[0012] (2)取状态良好的对数生长期细胞系U87、T98G，分别接种于6孔板；

[0013] (3)利用不同较低浓度的替莫唑胺(0、0.01、0.05、0.1、0.5、1μM/L)处理脑胶质瘤细胞系U87、T98G，适时传代或换液，以替莫唑胺首次加入后细胞正常生长的最大浓度为起始浓度(0.5μM/L)，在后续的替莫唑胺处理中，按照前10次每次1μM/L、从第11次之后每次5μM/L的浓度逐次增加替莫唑胺用量，直到100μM/L高浓度替莫唑胺处理之后，连续培养2个月以上，筛选出仍然能够正常生长的细胞定义为脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系；

[0014] (4)利用构建的脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R，评价SCD1作为替莫唑胺耐药的新的标志分子。

[0015] 本发明获得的替莫唑胺耐药细胞系的最大耐受药物剂量为100μM/L。

[0016] 本发明获得的替莫唑胺耐药细胞系命名为U87-R、T98G-R。

[0017] 本发明首先通过细胞生长曲线和IC50值，评价脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R的生物学特性，成功构建两种U87-R、T98G-R细胞系。

[0018] 总之，本发明首次发现脑胶质瘤替莫唑胺耐药新的标志分子SCD1；发现脑胶质瘤细胞中SCD1表达量与脑胶质瘤对替莫唑胺的耐药性相关，而且发现SCD1的抑制剂能够促进脑胶质瘤对替莫唑胺耐药敏感性。对于脑胶质瘤治疗的研究有重要意义。

[0019] 本发明有利于研究肿瘤对替莫唑胺耐药的分子机制，逆转肿瘤耐药的方法；评估新的抗肿瘤药物等，具有较高的科研和生产应用价值。

附图说明

[0020] 图1A-B是不同浓度替莫唑胺处理之后，脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的生长曲线和IC50值；C-D是100μM/L浓度的替莫唑胺处理不同时间之后，脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的生长曲线。

[0021] 图2是脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系中，替莫唑胺耐药相关标志分子SCD1[0022] 的检测。

[0023] 图3是不同高浓度替莫唑胺处理之后，过表达SCD1的脑胶质瘤细胞系U87、T98G的生长曲线。

[0024] 图4是不同高浓度替莫唑胺处理之后，靶向敲除SCD1的脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R的生长曲线。

[0025] 图5是SCD1小分子抑制剂A939572(一种口服SCD1抑制剂)显著增强替莫唑胺对脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的抑制作用。

具体实施方式

[0026] 本发明所用脑胶质瘤细胞系U87、T98G为中南大学湘雅医院收藏，替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R为本发明所构建。

[0027] 实施例1脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的IC50显著升高

[0028] IC50(half maximal inhibitory concentration)是指被测量药物诱导50％肿瘤细胞死亡的浓度，IC50值可以用来衡量药物导致细胞凋亡的能力，即促凋亡能力越强，该数值越低，说明药物敏感性越好，当然也可以反向说明某种细胞对药物的耐受程度。通过不同浓度的替莫唑胺处理亲本细胞系、脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系，利用细胞生长曲线计算替莫唑胺IC50值，明确脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的成功构建；同时利用高浓度替莫唑胺处理不同的时间，进一步验证脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系的构建。

[0029] 实验方法如下：脑胶质瘤细胞在96孔板中培养，至70-80％融合时，采用0.2、2、20、200、2000μM/L浓度的替莫唑胺处理细胞0、24、48、72h，或者采用100μM/L浓度的替莫唑胺处理细胞不同的时间0、1、2、3、4、5days，之后加入20μL的MTS试剂，孵育4h，于490nm的波长下测量吸光度值，绘制细胞生长曲线，计算替莫唑胺IC50值。

[0030] 结果显示，与亲本细胞系U87、T98G相比，替莫唑胺对脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R的抑制效率降低，IC50显示T98G为464.4±13.73，T98G-R为1716.0±13.97，U87为433.7±15.16，U87-R为1431.0±24.54，表明脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系U87-R、T98G-R的IC50值显著高于亲本细胞系U87、T98G，提示耐药细胞系U87-R、T98G-R建系成功。结果见图1。

[0031] 实施例2替莫唑胺耐药细胞系中SCD1高表达

[0032] 研究表明SCD1通过调节脂肪酸代谢，参与肿瘤的发生发展。通过qPCR和western blot技术，分别评价脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系中SCD1的表达水平。

[0033] 实验方法如下：

[0034] 2.1查找SCD1的基因mRNA全长序列

[0035] 在PUBMED Nucleotide数据库中搜索SCD1，选择人源(Homo sapiens)全长的SCD1mRNA，序列编号为NCBI Reference Sequence:NM_005063.4，全长包含5473个核苷酸，序列如下：

[0036]

[0037]

[0038]

[0039]

[0040]

[0041]

[0042]

[0043]

[0044] 2.2设计SCD1引物

[0045] 在PrimerBank数据库，选择NCBI Gene Symbol，物种选择人源(Homo sapiens)，For text输入SCD1；或者选择GenBank Accession，物种选择人源(Homo sapiens)，For text输入NM_005063。两种设计方法均得到如下SCD1的引物序列：

[0046]

[0047] 2.3抽提脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系和亲本细胞系的总RNA和总蛋白，利用qPCR和western blot技术，检测SCD1的表达水平。

[0048] 结果显示，与亲本细胞系相比，脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系中SCD1的转录水平和蛋白翻译水平均明显升高。结果见图2。

[0049] 实施例3 SCD1过表达能够阻断替莫唑胺对亲本细胞系的抑制作用

[0050] 为了明确SCD1过表达，是否影响亲本细胞系对替莫唑胺的反应性，通过生存曲线绘制，检测亲本细胞系过表达SCD1之后，替莫唑胺的抗肿瘤效果，评价亲本细胞系中过表达SCD1对替莫唑胺疗效的影响。

[0051] 实验方法如下：取状态良好，且处于对数生长期的脑胶质瘤亲本细胞系，过表达SCD1，之后在96孔板中培养，至70-80％融合时，采用不同的高浓度替莫唑胺处理细胞系，之后加入20μL的MTS试剂，孵育4h，于490nm的波长下测量吸光度值，绘制细胞生长曲线，计算替莫唑胺IC50值。

[0052] 结果显示，与转染空白质粒pcDNA3.1相比，过表达SCD1的两株亲本细胞系均对替莫唑胺产生了一定的耐药作用，IC50显示T98G/pcDNA3.1为649.8±8.40，T98G/pcDNA-SCD1为1070.0±6.75，U87/pcDNA3.1为553.2±14.91，U87/pcDNA-SCD1为1325±14.85，提示SCD1过表达能够阻断亲本细胞系对替莫唑胺的敏感性。结果见图3。

[0053] 实施例4靶向敲除SCD1能够显著逆转替莫唑胺的耐药性

[0054] 为了明确靶向敲除SCD1，是否影响脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系对替莫唑胺的反应性，通过生存曲线绘制，检测靶向敲除替莫唑胺耐药细胞中SCD1之后，替莫唑胺的抗肿瘤效果，评价靶向敲除SCD1对替莫唑胺疗效的影响。

[0055] 实验方法如下：取状态良好，且处于对数生长期的脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系，利用siRNA靶向敲除SCD1，之后在96孔板中培养，至70-80％融合时，采用不同的高浓度替莫唑胺处理细胞系，之后加入20μL的MTS试剂，孵育4h，于490nm的波长下测量吸光度值，绘制细胞生长曲线，计算替莫唑胺IC50值。

[0056] 结果显示，与si-Ctrl对照组(即无效siRNA组)相比，不同浓度的替莫唑胺能够显著地抑制利用siRNA靶向敲除SCD1的两株替莫唑胺耐药细胞系的增殖，IC50显示T98G-R/si-Ctrl为1829.0±19.33，T98G-R/si-SCD1为409.8±6.36，U87-R/si-Ctrl为1642.0±12.28，U87-R/si-SCD1为726.3±13.09，提示靶向敲除SCD1能够促进替莫唑胺耐药细胞系对替莫唑胺的敏感性。结果见图4。

[0057] 实施例5 SCD1小分子抑制剂A939572能够显著逆转替莫唑胺的耐药性

[0058] 为了进一步明确SCD1在脑胶质瘤替莫唑胺抗性中的作用，且开发有效的小分子抑制剂，通过细胞活力实验分析，检测SCD1小分子抑制剂A939572对替莫唑胺抗肿瘤效果的影响，评价SCD1小分子抑制剂作为替莫唑胺耐药增敏剂的可能性。

[0059] 实验方法如下：取状态良好，且处于对数生长期的脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞系，之后在96孔板中培养，至70-80％融合时，采用不同浓度的替莫唑胺和A939572处理细胞系，分别加入20μL的MTS试剂，孵育4h，于490nm的波长下测量吸光度值，绘制细胞生长曲线。

[0060] 结果显示，与DMSO对照组(即不含A939572的溶剂组)相比，不同浓度的A939572能够显著地抑制两株替莫唑胺耐药细胞系的增殖，当与替莫唑胺联合使用时，A939572能够显著地增强替莫唑胺对脑胶质瘤替莫唑胺耐药细胞的抑制作用，提示SCD1小分子抑制剂A939572能够促进替莫唑胺耐药细胞系对替莫唑胺的敏感性。结果见图5。