GJB5在癌症预防、治疗、诊断和评估中的应用

背景技术：

0、技术背景

1、胰腺癌是消化道常见的恶性肿瘤，我国胰腺癌发病率为0.33-0.44/‰，略低于世界0.49‰的平均水平，但在总体上，胰腺癌的发病率仍处于上升的趋势。与绝大部分癌症不一样的是，胰腺癌的发病率约等于其死亡率，胰腺癌的5年生存率不及10％。此外，胰腺癌具有早期诊断困难、恶性程度高、生存率低等特点。其中，转移导致的疾病迅速进展，是胰腺癌生存和预后差的重要原因。因此，胰腺癌在肿瘤领域被冠以“癌症之王”之名，而有效的预防和控制胰腺癌的发生和发展已经刻不容缓。在临床上主要是根据胰腺癌是否发生转移分为四种。ⅰ期癌细胞只限于肿瘤本身，且原发肿瘤的直径一般＜4cm，治疗效果较好；ⅱ期分为两种情况，肿瘤病灶直径＞4cm，但无侵袭和转移现象，另一种是肿瘤直径＜4cm，但是已经出现淋巴结转移的情况，二者均不侵袭周围血管；ⅲ期胰腺癌不发生肺、肝、脑等远处转移，但出现淋巴结转移现象或侵犯肝总动脉等重要血管；ⅳ期：出现远处转移，治疗效果较差，手术切除所有的胰腺恶性肿瘤细胞是唯一可能治愈的方法。胰腺癌患者发病隐匿且初期临床症状不典型，可表现为腹部不适或腹痛、黄疸、糖尿病等相关症状、消化不良或腹泻等消化道症状，容易与其他消化系统疾病的症状混淆。有的患者发病早但无任何不适，当出现明显症状时，已属于中晚期。目前认为，通过早期的筛查控制可显著降低胰腺癌的死亡率。

2、胰腺癌的检查方法主要以影像学检查、抽血检查和病理组织活检为主。影像学检查可以初步判断腹部脏器情况，了解有无胰腺癌的可能，常用b超和增强ct判断胰腺是否有占位，但由于胰腺处于人体器官中的腹部背侧位置，发生体积较小的肿瘤时容易被忽视。抽血检查可了解体内血糖变化情况，同时还可以判断肝肾功能和患者的身体状况。此外，血液肿瘤标记物，如ca199的检查，判断糖类抗原、癌胚抗原的变化情况可以辅助判断胰腺癌的发生可能。但这种方法对于早期不发生侵袭和转移的胰腺癌来说，意义并不大。相对准确的方法是病理组织活检，以穿刺活检为主，常见方法是超声内镜下的穿刺活检，通过内镜进入到胃，通过探头发现胰腺的局部病灶，再用细针穿刺取活检来明确诊断。但这种方法对于患者来说存在一定程度的痛苦，而且对于组织器官来说，这无疑是一种不可逆的损伤，甚至可能引起继发性病变。因此，发现一种灵敏度和特异性更高的肿瘤标记物，用于胰腺癌的早期诊断，对于预防和治疗胰腺癌显得尤为重要。

3、deqiang zhang发现gjb5在体外对非小细胞型肺癌细胞的生长、迁移、侵袭、细胞周期具有抑制作用；在体内，gjb5可以抑制裸鼠异种移植瘤的生长。因此，认为gjb5在非小细胞型肺癌中发挥抑癌基因的作用【pmid：21777377】。该研究结果显示gjb5对肿瘤的生长、迁移、侵袭、周期均有影响。但目前在胰腺癌中，未有关于gjb5的相关报道。因此，gjb5在胰腺癌中的作用未明。本文研究结果显示，gjb5在胰腺癌中的作用与其在肺癌中的作用相反：在胰腺癌中发挥促癌因子的作用，即对胰腺癌的进展具有促进作用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于现有的用于诊断早期胰腺癌的分子标志物存在灵敏度和特异性低、易延误病情的缺陷，而本发明提供一种具有高特异性和灵敏度的胰腺癌相关的分子标志物，用于胰腺癌的早期诊断。本发明的另一个目的在于针对目前恶性肿瘤治疗效果不佳，提供一种高效的方案用以抑制恶性肿瘤的增殖和迁移，用于胰腺癌的治疗。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、本发明的第一方面，提供gjb5抑制剂在制备预防癌症药物、治疗癌症药物和/或治疗炎症药物中的应用。

4、进一步的，所述gjb5抑制剂选自靶向gjb5的sirna。

5、更进一步的，所述靶向gjb5的sirna为寡聚核酸si-gjb5-1、si-gjb5-2和/或si-gjb5-3；

6、所述si-gjb5-1由双链核酸分子1和2组成，所述核酸分子1由seq id no.1所示的正义链rna分子和2个dt组成，2个dt位于3’端；所述核酸分子2由seq id no.2所示的反义链rna分子和2个dt组成，2个dt位于3’端；

7、所述si-gjb5-2由双链核酸分子3和4组成，所述核酸分子3由seq id no.3所示的正义链rna分子和2个dt组成，2个dt位于3’端；所述核酸分子4由seq id no.4所示的反义链rna分子和dgdc组成，dgdc位于3’端；

8、si-gjb5-3由双链核酸分子5和6组成，所述核酸分子5由seq id no.5所示的正义链rna分子和2个dt组成，2个dt位于3’端；所述核酸分子6由seq id no.6所示的反义链rna分子和dadc组成，dadc位于3’端。

9、进一步的，所述gjb5抑制剂能有效促进胰腺癌细胞的凋亡，抑制胰腺癌细胞的增殖、迁移和细胞周期。

10、进一步的，所述的癌症为胰腺癌。

11、进一步的，所述的癌症还包括皮肤癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、头颈鳞癌、宫颈癌和前列腺癌中的至少一种。

12、进一步的，所述炎症为胰腺炎。

13、gjb5在胰腺癌细胞系以及胰腺癌组织中高表达，在炎症物质刺激的胰腺炎以及早期胰腺损伤组织(adm和panin)中也高表达。

14、本发明的第二方面是提供一种用于预防癌症、治疗癌症和/或治疗炎症的药物组合物，所述药物组合物包括gjb5抑制剂。

15、进一步的，所述gjb5抑制剂选自靶向gjb5的sirna。

16、更进一步的，所述靶向gjb5的sirna为寡聚核酸si-gjb5-1、si-gjb5-2和/或si-gjb5-3。

17、本发明的第三方面是提供gjb5基因、gjb5 mrna和/或gjb5蛋白在制备癌症诊断和/或预后评估产品中的应用。

18、进一步的，所述应用中gjb5基因、gjb5 mrna和/或gjb5蛋白为癌症诊断的作用靶点；所述应用中gjb5基因、gjb5 mrna和/或gjb5蛋白为预后评估的生物标志物。

19、进一步的，所述癌症包括胰腺癌、皮肤癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、头颈鳞癌、宫颈癌和前列腺癌中的至少一种。

20、进一步的，所述癌症诊断包括癌症早期诊断、癌症远处转移诊断和/或癌症淋巴结转移诊断。

21、进一步的，所述产品包括芯片、试剂盒。

22、本发明的第四方面是提供一种gjb5基因的表达质粒，所述过表达质粒是以质粒pcdna3.1(pc-3.1)为载体，基于gjb5基因cds序列设计的过表达质粒；所述gjb5基因cds序列如seq id no.9所示。

23、进一步的，所述的过表达质粒可促进胰腺癌细胞的增殖、迁移和细胞周期，抑制胰腺癌细胞的凋亡。

24、本发明的第五方面是提供第四方面所述的过表达质粒在制备治疗皮肤癌、食管癌和前列腺癌的药物中的应用。

25、本发明技术方案，具有如下优点：

26、1.本发明提供的癌症标志物，所述癌症为胰腺癌，所述癌症标志物包括gjb5基因和/或gjb5的基因表达产物。其中gjb5的基因表达产物包括gjb5 mrna和/或gjb5蛋白。本发明通过研究发现gjb5基因(gene id:2709)在胰腺癌细胞系及胰腺癌组织中的表达水平，显著高于正常胰腺细胞系(hpne与hpde)及正常胰腺组织的表达水平，提示gjb5基因的表达水平与胰腺癌存在相关性。此外，在已有的报道中，gjb5在皮肤黑色素瘤、食管癌、前列腺癌、头颈部鳞癌中均发生显著下调，提示其作为癌症诊断标志物具有较高的特异性。gjb5基因的表达产物是胰腺癌早期诊断与患病风险筛查的靶点，有利于提高早期胰腺癌的诊断率，提高胰腺癌诊断的特异性。gjb5基因的表达产物作为胰腺癌无创性筛查的诊断的指标，监测胰腺癌的临床治疗效果，为胰腺癌的预防、发现和治疗提供了重要的临床信息，有利于改善患者的生存质量，提高患者的生存率。本发明通过细胞学相关实验进一步验证了gjb5基因与胰腺癌细胞的增殖、迁移、细胞周期和凋亡的相关性，在过表达gjb5基因的胰腺癌细胞中，细胞的增殖和迁移能力增强，而用sirna干扰gjb5基因的表达后，胰腺癌细胞的增殖、迁移和细胞周期被抑制，凋亡率升高。说明gjb5基因能够作为胰腺癌的分子治疗靶点，为胰腺癌的治疗以及个体化治疗提供依据。

27、2.本发明提供的癌症标志物，通过癌症的临床数据分析发现，gjb5基因的表达水平与皮肤癌、食管癌、前列腺癌、头颈部鳞癌、宫颈癌、肺癌、胸腺瘤的相关性显著(p＜0.05)。

28、3.通过检测gjb5基因的表达，可以为上述癌症的诊断或治疗提供重要的临床依据。

29、4.本发明提供的gjb5基因、mrna和蛋白的用途，gjb5基因在不同分期的癌症中具有显著的表达差异，提示gjb5基因以及gjb5基因的表达产物作为胰腺癌的分子诊断标志物能够用于癌症的分期诊断。gjb5基因高表达患者生存期明显低于gjb5低表达的患者，说明gjb5基因的高表达与不良预后相关，gjb5基因和/或其表达产物能够作为胰腺癌的预后标志物，用于预测患者的预后情况。gjb5基因及其表达产物还能够作为胰腺癌的治疗靶点，用于制备治疗胰腺癌的药物，辅助胰腺癌的临床治疗，提高癌症治疗效果。

30、5.本发明提供的gjb5基因的表达抑制剂sirna，用于基因抑制时，其干扰效果好，能够有效抑制gjb5基因的表达，抑制肿瘤细胞的增殖、迁移、细胞周期和促进癌细胞凋亡，具有一定的基因治疗前景。

31、6.本发明提供的过表达质粒，可作为某些肿瘤的抑制剂，如皮肤癌、食管癌和前列腺癌，用于分子的靶向治疗。