一种糖酵解关键酶在抗肿瘤治疗药物中的应用

1.本发明涉及糖酵解关键酶在抗肿瘤治疗药物中的应用。


背景技术：

2.恶性肿瘤作为全球最大的公共卫生问题之一，极大的危害了人类健康。近年来，由于工业化、城镇化和人口老龄化进程的加快以及环境污染等问题，我国恶性肿瘤的形势也愈发严峻，总体发病率呈上升趋势，年均发病率达3%-5%。由2014年统计的恶性肿瘤发病数得出前十位恶性肿瘤依次是肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、乳腺癌、食管癌、甲状腺癌、子宫颈癌、脑癌、胰腺癌，其中肺癌和乳腺癌分别为男女性最常见的癌症。传统的癌症治疗主要以手术切除、放射治疗、化学药物治疗为主。手术切除即通过外科手术将实体肿瘤进行切除；放射治疗是利用放射线杀死肿瘤细胞的一种局部治疗方法，放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线；化学药物治疗是通过使用化学药物杀死肿瘤细胞。
3.但是现有技术存在以下缺点：传统的癌症治疗方法虽然在一定程度上抑制恶性肿瘤，但是存在副作用大、对正常细胞有损害，治疗过程病人比较痛苦，且对于中晚期复发转移的肿瘤患者而言疗效低等缺点。因此，本发明提供了一种能高效、特异地抑制肿瘤生长且对人体健康细胞和组织伤害较小的治疗方法。


技术实现要素：

4.为了克服以上现有技术中的缺点，本发明提供了应用糖酵解关键酶治疗肿瘤的一种方法。
5.优选的是，所述糖酵解关键酶gapdh在本发明指的是果蝇中gapdh1或gapdh2蛋白。
6.在本发明中，所述肿瘤指的是ras肿瘤，包括所有人类肿瘤中存在ras突变所致的肿瘤，比如膀胱癌、乳腺症、结肠癌、肾癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、及造血系统肿瘤等相关肿瘤）。本发明通过将gapdh1、gapdh2基因转入ras肿瘤模型中，从而分别提高肿瘤中这两个蛋白的含量。结果表明gapdh1、gapdh2蛋白能高效、特异地治疗人类ras基因突变导致的癌症。针对肿瘤中gapdh表达量显著降低的特点，外源性增加gapdh1和gapdh2蛋白量能够达到显著的抑癌效果，本发明针对性强，抑瘤效果好。
附图说明
7.图1是ras肿瘤荧光照片，荧光强度代表肿瘤大小，图中能够观察到明显的肿瘤。
8.图2是经外源性增加gapdh1蛋白后的ras肿瘤荧光照片，荧光强度代表肿瘤大小，图中能够观察到明显的肿瘤减小。
9.图3是经外源性增加gapdh2蛋白后的ras肿瘤荧光照片，荧光强度代表肿瘤大小，图中能够观察到明显的肿瘤减小。
10.图4是ras肿瘤及其经经外源性增加gapdh1、gapdh2蛋白后的荧光强度统计图。结果显示，分别增加gapdh1、gapdh2蛋白能够显著性地抑制肿瘤生长。
具体实施方式
11.为了更加正确、清楚地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图进行进一步的说明、解释。
12.实施例1本实施例提供一种糖酵解关键酶在抗肿瘤治疗药物中的应用，具体地，所述糖酵解关键酶之一是果蝇中gapdh1蛋白。
13.ras是一类最早发现的原癌基因之一。它为一类位于膜上的小分子量g蛋白，随着其结合gtp或gdp而变的被激活或失活，从而调节下游raf，p13k，、等多条信号通路。其在约30％的人类肿瘤中存在突变。ras
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是ras蛋白第12位的甘氨酸突变为缬氨酸的一种组成型激活突变形式。在传代培养细胞或小鼠中，过表达ras
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是一种研究肿瘤发生和转移的重要手段。而在果蝇中，过表达ras
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的克隆会快速增殖，形成肿瘤，因此选用过表达ras
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果蝇肿瘤模型来筛选抗癌药物。
14.为了验证效果，按照以下步骤方法来进行试验：（1）构建ras
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; scrib-/-果蝇肿瘤模型构建ras
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; scrib-/-果蝇肿瘤模型(致癌蛋白ras过表达与抑癌基因scrib-/-隐形纯合突变)；用在果蝇幼虫眼盘和腹部神经索特异性表达的启动子scrib-gal4 果蝇与带有gfp荧光标记的ras
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果蝇杂交，构建与ras
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; scrib-/-肿瘤果蝇(致癌蛋白ras过表达与scrib-隐形纯合突变)，该模型果蝇由于带有gfp荧光标记，在体式荧光显微镜下可以直接观察到肿瘤大小。
15.（2）外源性提高ras
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; scrib-/-肿瘤的gapdh1蛋白含量将gapdh1蛋白高表达的果蝇与ras
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果蝇双平衡，得到ras
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; gapdh1 果蝇，然后与scrib-/-果蝇杂交，即得到gapdh1蛋白含量高的ras
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; scrib-/-肿瘤，该方法外源性地增加了gapdh1蛋白。
16.（3）gapdh1蛋白对ras
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; scrib-/-肿瘤模型的治疗效果的评定将上述（1）、（2）果蝇收取幼虫20只左右，用荧光体式显微镜检测肿瘤果蝇幼虫的荧光强度，统计相应的荧光强度。
17.体式荧光显微镜观察发现，ras肿瘤组能够观察到明显荧光，表明成功建立了肿瘤模型（如图1），经外源性增加gapdh1蛋白后，肿瘤大小明显减小（如图2），荧光强度明显降低（如图4），表明增加gapdh1蛋白能够显著的抑制肿瘤的生长。
18.同时，在肿瘤模型中发现，糖酵解过程的关键酶gapdh 蛋白的表达量显著降低。在生理正常情况下，gapdh 将氧化呼吸所产生的2 分子的nad+（在ci 处生成）还原成2 分子的nadh，以供氧化呼吸链中合成atp，nadh 与nad+处于动态平衡：在有肿瘤生长情况下，在糖酵解过程中生成的nadh 必须被ci 进一步氧化，转化为nad+才能够让糖酵解持续进行；而氧化磷酸化中释放的大量nad+则需要及时被gapdh 酶催化还原成nadh，因此，糖酵解中的gapdh酶对于维持nadh 与nad+动态平衡至关重要。通过增加gapdh蛋白含量提高细胞氧化磷酸化能量代谢比率，从而降低肿瘤细胞的糖酵解代谢，进而达到抑制肿瘤的目的。果蝇包含gapdh1和gapdh2两种蛋白，氨基酸相似性高达97%，因此具有相近的底物识别能力。
19.实施例2
与实施例1相似，不同之处在于本实施例中，糖酵解关键酶指的是果蝇中gapdh2蛋白。
20.以与实施例1相同的方法将gapdh2蛋白外源性导入ras
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; scrib-/-肿瘤模型中，体式荧光显微镜观察发现，导入gapdh2蛋白的肿瘤大小明显减小（如图3），荧光强度明显降低（如图4），说明gapdh2同样能够显著抑制肿瘤生长。
21.实施例3基于上述实施例，本实施例提供一种抗肿瘤治疗药物，所述药物包括上述任一实施例涉及的糖酵解关键酶。
22.需要说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。