线粒体蛋白SLC25A24在结直肠癌诊断、预后判断中的应用

技术领域

本申请涉及癌症检测领域，尤其是涉及线粒体蛋白SLC25A24在结直肠癌诊断、预后判断中的应用。

背景技术

结直肠癌是世界上最为致命的癌症之一。虽然近年来出现了一些新的治疗方法，例如靶向治疗和免疫治疗，但结直肠癌的死亡率仍然较高，并且约50％的患者在治疗期间经历复发和远处转移。中国的结直肠癌发病率和死亡率增幅都明显高于世界平均水平，从1990年到2017年，中国结直肠癌的发病率升高了84.1％，死亡率升高了8.2％。因此，基于中国结肠癌的诊疗现状，开展结直肠癌相关的基础研究工作是十分有必要的。筛选结直肠癌相关的早期诊断标志物以及治疗靶点是基础研究工作中的一个重要部分。

作为真核生物中的重要细胞器，线粒体高度参与结直肠癌的发生和发展。在早期，线粒体耗竭引起的代谢变化是细胞转化的基础。随着肿瘤的发展，线粒体的功能被重新激活以适应细胞增殖和转移。线粒体在能量产生、细胞凋亡和代谢中起着不可或缺的作用，与其相关的信号通路调控机制也逐渐成为结直肠癌发生发展中的研究热点。然而，以线粒体作为对象研究结直肠癌的诊断、预后的靶点和生物标志物的工作进展较少，缺乏能够有效对结直肠癌进行评估的标志物。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种能够有效对结直肠癌进行评估的线粒体蛋白SLC25A24在结直肠癌诊断、预后判断中的应用。

本申请的第一方面，提供定量检测SLC25A24的试剂在制备结直肠癌的诊断和/或预后判断的产品中的应用。

根据本申请实施例的应用，至少具有如下有益效果：

申请人意外地发现，该线粒体蛋白及其mRNA在结直肠癌患者与正常人之间存在明显的差异表达，因而可以通过对受试者体内SLC25A24在核酸和/或蛋白水平的检测来对是否患有结直肠癌以及结直肠癌的预后情况进行有效的诊断或判断。

其中，线粒体蛋白SLC25A24(Calcium-binding mitochondrial carrier proteinSCaMC-1)是钙结合线粒体载体蛋白SCaMC-1，由SLC25A24基因编码，主要作为钙依赖性线粒体溶质载体参与介导Mg-ATP或Mg-ADP与磷酸根离子的可逆电中性交换，催化腺嘌呤核苷酸在线粒体内膜上的净摄取或外排。

诊断是指对受试者是否患有结直肠做出判断，而预后判断是指对结直肠癌的可能病程和结局进行判断，具体可以包括对结直肠癌的特定后果(如康复，特定症状、体征和并发症等其它异常的出现或消失及死亡)进行判断。

在本申请的一些实施方式中，结直肠癌选自结肠腺瘤、直肠腺瘤、结肠腺癌、盲肠腺癌、直肠腺癌、乙状结肠腺癌、粘液性结肠腺癌、粘液性直肠腺癌中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，试剂在核酸和/或蛋白水平上对SLC25A24进行定量检测。由于SLC25A24的核酸序列以及氨基酸序列在本领域中是已知的，因此，本领域技术人员可以基于常规手段制备或通过市售获得能够定量检测SLC25A24的试剂。

在本申请的一些实施方式中，试剂选自PCR试剂、免疫组化试剂、蛋白质印迹法试剂。PCR试剂具体可以例举出包括能够特异性扩增表达上述线粒体蛋白的编码基因的核酸分子片段的引物，进一步还可以包括用于进行参与扩增反应的酶混合物、dNTP、缓冲液等；而根据具体的PCR方法的差异，还可以包括检测探针或其它组分。免疫组化试剂具体可以例举出包括能够与上述线粒体蛋白发生特异性结合的抗体，为了方便检测，抗体上还可以进一步偶联有可检测的标记，如放射性同位素、荧光基团、酶、染料等。

在本申请的一些实施方式中，SLC25A24的水平与受试者的生存指标负相关。即，SLC25A24的核酸或蛋白质的含量/表达情况越低，受试者的预后情况越差。例如，受试者的SLC25A24的水平与预设的对照水平比较，若比较结果显示受试者的水平低于对照水平，则提示受试者患有结直肠癌、或预后不良。

在本申请的一些实施方式中，生存指标选自生存率、疾病进展中的至少一种。

本申请的第二方面，提供试剂盒，该试剂盒包括定量检测SLC25A24的试剂。

在本申请的一些实施方式中，试剂盒用于结直肠癌的诊断和/或预后判断。

在本申请的一些实施方式中，结直肠癌选自结肠腺瘤、直肠腺瘤、结肠腺癌、盲肠腺癌、直肠腺癌、乙状结肠腺癌、粘液性结肠腺癌、粘液性直肠腺癌中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，试剂在核酸和/或蛋白水平上对SLC25A24进行定量检测。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1是本申请的实施例1的预后因子的筛选结果。

图2是本申请的实施例2的SLC25A24的差异表达验证结果。

图3是本申请的实施例2的SLC25A24的表达的定量比较结果。

图4是本申请的实施例3中根据结直肠癌的不同发展程度的分期对Ⅰ～Ⅳ期患者的SLC25A24的表达情况变化的比较结果。

图5是本申请的实施例3中SLC25A24的不同表达量的总体生存率的比较结果。

图6是本申请的实施例3中SLC25A24的不同表达量的无进展生存期的比较结果。

图7是本申请的实施例3中不同亚型的结直肠癌患者的SLC25A24表达量的比较结果。

具体实施方式

以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。

下面详细描述本申请的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

差异表达线粒体蛋白的筛选

收集8例结直肠癌病人(已根据组织病理学检测明确诊断结果)的癌组织和作为对照的癌旁正常组织。

提取组织样本的蛋白。每两名相同疾病时期的患者混为一个样本，即共4个肿瘤组样本和4个癌旁组样本进行质谱分析，筛选出表达量存在显著差异的蛋白。并通过GO、KEGG和亚细胞结构等富集策略将差异表达蛋白富集，获得表达存在显著变化的线粒体相关蛋白。结果表明，结直肠癌患者中线粒体相关蛋白的表达相比于正常人存在显著变化，亚细胞结构分析显示表达下调的蛋白中，线粒体蛋白下调最为明显。而在192个表达变化的线粒体蛋白中有164个蛋白减少。

在The Cancer Genome Atlas Program(TCGA)数据库下载538名结直肠癌患者转录组数据和临床数据，结合蛋白质组学结果，联合生物信息学方法从上述结果中筛选出11个独立的预后因子，其中包括SLC25A24等线粒体基因。结果如图1所示。N1～N4表示癌旁组，C1～C4表示肿瘤组。从图1中可以看出，SLC25A24这个线粒体基因在肿瘤组中存在明显的下调。

实施例2

差异表达验证实验

检索The Cancer Genome Atlas Program(TCGA)数据库中结直肠癌患者的临床信息，排除有其它恶性肿瘤病史、接受过放疗或化疗的患者，从中筛选出538名结直肠癌患者的相关数据作为实验组进行研究，同时选择51名正常人的相关数据作为对照组。分别对实验组和对照组中SLC25A24的表达情况进行统计分析。检索The Human Protein Atlas数据库的21名结直肠癌患者的肿瘤组织和正常人组织内SLC25A24蛋白分布表达的免疫组化结果进行分析。

如图2所示，其中，A是对应的线粒体蛋白的表达情况统计，B和C是线粒体蛋白的对照组和实验组的免疫组化结果。图2的A中，对照组均为高表达，而实验组从上到下分别为中表达和高表达。从B和C的免疫组化染色结果可以看出，对照组具有广泛的强阳性着色，而实验组呈弱着色。上述结果表明在实验组中线粒体蛋白具有明显的下调表达。

线粒体蛋白SLC25A24的mRNA的表达的定性结果见图3，可以看到，该线粒体蛋白的mRNA在实验组中相比于对照组均存在显著的下调表达(p<0.01)。

上述结果表明，SLC25A24在结直肠癌患者中存在明显的差异表达，具有作为诊断或预后判断标志物的潜力。

实施例3

进一步对SLC25A24在结直肠癌中的预后判断的价值进行验证如下：

采用实施例2中筛选出的538名结直肠癌患者的相关临床数据，根据其不同发展程度的分期分析Ⅰ～Ⅳ期患者上述线粒体蛋白mRNA表达情况的变化，结果见图4。从图中可以看出，随着结直肠癌的发展，SLC25A24的表达逐渐降低，且在Ⅰ期和Ⅳ期患者之间，SLC25A24的表达存在显著性差异(p<0.01)。

根据538名结直肠癌患者的相关临床数据绘制总体生存曲线图和无进展生存曲线图，结果分别如图5和图6所示，其中，上侧为高表达的曲线，下侧为低表达的曲线。从图5和图6中可以看出，SLC25A24的表达水平与患者的总体生存率呈负相关(p<0.01)，同时，与疾病进展同样呈负相关(p<0.01)。

检索oncomine数据库中结直肠癌患者的临床信息，排除有其它恶性肿瘤病史、接受过放疗或化疗的患者，从中筛选出410名结直肠癌患者的相关数据，分别统计各个亚型结直肠癌的SLC25A24的表达情况，结果见图7。其中，1～8号分别表示结肠腺瘤(30例)、直肠腺瘤(7例)、结肠腺癌(142例)、盲肠腺癌(39例)、直肠腺癌(134例)、乙状结肠腺癌(13例)、粘液性结肠腺癌(35例)、粘液性直肠腺癌(10例)。从图中可以看到，SLC25A24在多种结直肠肿瘤亚型均存在明显的下调表达。

上述结果进一步表明，SLC25A24作为结直肠癌的预后判断标志物具有较高的价值。

上面结合实施例对本申请作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。