阿尔茨海默病诊治标志物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域，具体地涉及人COPGl基因在阿尔茨海默病的诊断、治 疗中的用途。
【背景技术】
[0002] 阿尔茨海默病（Alzheimer's disease AD)是一种伴有认知、行为和功能失常的进 行性的最常见神经退行性疾病，并且是高度可遗传的（遗传率高达76% )，但从遗传学角度 来看，其机制尤为复杂。随着人口年龄的增长，在85岁之后的患发病风险可以达到50%，痴 呆也将变成人类医疗的一大挑战。AD在早期的遗传学研宄中成功的识别了 3个参与了早 发性AD、迟发性AD与常染色体显性遗传疾病的基因，并且显示了复杂的遗传模式。AD的发 展是由于环境的危险因素与基因之间的相互作用，关联研宄已经确定了罕见变异会引发早 发性家族AD，但是这些孟德尔变异只能解释大多数人群中的小部分人。而散发的晚发型AD 易感性的识别引起了人们的兴趣。尽管发现了如此显著的与AD患病相关遗传风险，但是作 为复杂疾病，必然存在其他的风险基因。
[0003] 目前主要通过早期进行对症治疗，而目前临床诊断的AD患者基本都处于中晚期， 现有的治疗仅能改善症状，并不能组织或者逆转疾病的进展。因此，对其进行早期诊断和干 预，能显著减少AD的危害，从而减轻社会和家庭的负担。
【发明内容】
[0004] 为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可用于阿尔茨海默病早期 诊断的分子标志物。相比传统的阿尔茨海默病的诊断方法，使用基因标志物来诊断阿尔茨 海默病的具有及时性、特异性和灵敏性，从而使患者在疾病早期就能知晓疾病风险，针对风 险高低，采取相应的预防和治疗措施。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 本发明提供了一种人COPGl基因及其表达产物在制备诊断阿尔茨海默病的产品 中的应用。
[0007] 进一步，上面所提到的诊断产品包括：通过RT-PCR、实时定量PCR、免疫检测、原位 杂交或芯片检测COPGl基因及其表达产物的表达水平以诊断阿尔茨海默病的产品。
[0008] 进一步，所述用RT-PCR诊断阿尔茨海默病的产品至少包括一对特异扩增COPGl基 因的引物；所述用实时定量PCR诊断阿尔茨海默病的产品至少包括一对特异扩增COPGl基 因的引物；所述用免疫检测诊断阿尔茨海默病的产品包括：与COPGl蛋白特异性结合的抗 体；所述用原位杂交诊断阿尔茨海默病的产品包括：与COPGl基因的核酸序列杂交的探针； 所述用芯片诊断阿尔茨海默病的产品包括：蛋白芯片和基因芯片；其中，蛋白芯片包括与 COPGl蛋白特异性结合的抗体，基因芯片包括与COPGl基因的核酸序列杂交的探针。
[0009] 优选地，所述产品包括芯片、试剂盒。
[0010] 本发明还提供了人COPGl基因在高通量测序平台中的应用。随着高通量测序技术 的发展，对一个人的基因表达谱的构建将成为十分便捷的工作。通过对比疾病患者和正常 人群的基因表达谱，容易分析出哪个基因的异常与疾病相关。因此，在高通量测序中获知人 COPGl基因的异常与阿尔茨海默病相关也属于人COPGl基因的用途，同样在本发明的保护 范围之内。
[0011] 本发明还提供了人COPGl基因及其表达产物在制备治疗阿尔茨海默病的药物中 的应用。
[0012] 进一步，所述药物包括：含有人COPGl基因的药物、携带人COPGl基因的载体或宿 主细胞所形成的药物、人COPGl蛋白质药物、或其他能够促进COPGl基因表达的药物。本发 明的药物可以用于补充内源性的人COPGl蛋白的缺失或不足，通过提高人COPGl蛋白的表 达，从而治疗因人COPGl蛋白缺乏导致的阿尔茨海默病。
[0013] 本发明所述携带基因的载体是本领域已知的各种载体，如市售的载体、包括质粒、 粘粒、噬菌体、病毒等。
[0014] 在本发明中，术语"宿主细胞"包括原核细胞和真核细胞。常用的原核宿主细胞的 例子包括大肠杆菌、枯草杆菌等。常用的真核宿主细胞包括酵母细胞、昆虫细胞和哺乳动物 细胞。较佳地，该宿主细胞是真核细胞，如CHO细胞、COS细胞等。
[0015] 进一步，本发明的药物还包括药学上可接受的载体，载体，这类载体包括（但并不 限于）：稀释剂、赋形剂如水等、填充剂如淀粉、蔗糖等；粘合剂如纤维素衍生物、藻酸盐、明 胶和聚乙烯吡咯烷酮；湿润剂如甘油；崩解剂如琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠；吸收促进剂季铵 化合物；表面活性剂如十六烷醇；吸附载体如高岭土和皂粘土；润滑剂如滑石粉、硬脂酸钙 和镁、聚乙二醇等。
[0016] 本发明的药物导入组织或者细胞的方式可以分为体外或者体内的方式。体外方式 包括将含有人COPGl基因的药物或者含有人COPGl蛋白质的药物导入细胞中，再将细胞移 植或回输到体内。体内方式包括直接将含有人COPGl基因的药物或者含有人COPGl蛋白质 的药物注入体内组织中。
[0017] 本发明的药物还可与其他治疗阿尔茨海默病的药物联用，多种药物联合使用可以 大大提到治疗的成功率。
[0018] 本发明还提供了一种诊断阿尔茨海默病的芯片，所述芯片包括基因芯片、蛋白质 芯片；所述基因芯片包括固相载体以及固定在固相载体的寡核苷酸探针，所述寡核苷酸探 针包括用于检测COPGl基因转录水平的针对COPGl基因的寡核苷酸探针；所述蛋白质芯片 包括固相载体以及固定在固相载体的COPGl蛋白的特异性抗体。
[0019] 进一步，所述基因芯片可用于检测包括人COPGl基因在内的多个基因（例如，与阿 尔茨海默病相关的多个基因）的表达水平。所述蛋白质芯片可用于检测包括人COPGl蛋白 在内的多个蛋白质（例如与阿尔茨海默病相关的多个蛋白质）的表达水平。通过将多个与 阿尔茨海默病的标志物同时检测，可大大提高阿尔茨海默病诊断的准确率。
[0020] 本发明提供了一种诊断阿尔茨海默病的试剂盒，所述试剂盒包括基因检测试剂盒 和蛋白免疫检测试剂盒；所述基因检测试剂盒包括用于检测COPGl基因转录水平的试剂； 所述蛋白免疫检测试剂盒包括COPGl蛋白的特异性抗体。
[0021] 进一步，所述试剂包括使用RT-PCR、实时定量PCR、免疫检测、原位杂交或芯片方 法检测COPGl基因表达水平过程中所需的试剂。优选度，所述试剂包括针对COPGl基因的 引物和/或探针。根据COPGl基因的核苷酸序列容易设计出可以用于检测COPGl基因表达 水平的引物和探针。
[0022] 与COPGl基因的核酸序列杂交的探针可以是DNA、RNA、DNA-RNA嵌合体、PNA或其 它衍生物。所述探针的长度没有限制，只要完成特异性杂交、与目的核苷酸序列特异性结 合，任何长度都可以。所述探针的长度可短至25、20、15、13或10个碱基长度。同样，所述 探针的长度可长至60、80、100、150、300个碱基对或更长，甚至整个基因。由于不同的探针 长度对杂交效率、信号特异性有不同的影响，所述探针的长度通常至少是14个碱基对，最 长一般不超过30个碱基对，与目的核苷酸序列互补的长度以15-25个碱基对最佳。所述探 针自身互补序列最好少于4个碱基对，以免影响杂交效率。
[0023] 进一步，所述COPGl蛋白的特异性抗体包括单克隆抗体、多克隆抗体。所述COPGl 蛋白的特异性抗体包括完整的抗体分子、抗体的任何片段或修饰（例如，，嵌合抗体、scFv、 Fab、F(ab'）2、Fv等。只要所述片段能够保留与COPGl蛋白的结合能力即可。用于蛋白质 水平的抗体的制备时本领域技术人员公知的，并且本发明可以使用任何方法来制备所述抗 体。
[0024] 在本发明的上下文中，"C0PG1基因"包括人COPGl基因以及人COPGl基因的任何功 能等同物的多核苷酸。COPGl基因包括与目前国际公共核酸序列数据库GeneBank中COPGl 基因（NC_000001. 11)DNA序列具有70%以上同源性，且编码相同功能蛋白质的DNA序列；
[0025] 优选地，COPGl基因的编码序列包括以下任 种DNA分子：
[0026] (1)序列表中SEQ ID NO. 1所示的DNA序列；
[0027] (2)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码相同功能蛋白质的DNA序列；
[0028] (3)与⑴或（2)限定的DNA序列具有70%、优选地，90%以上同源性，且编码相 同功能蛋白质的DNA分子。
[0029] 在本发明的具体实施方案中，所述COPGl基因的编码序列是SEQ ID NO. 1所示的 DNA序列。
[0030] 在本发明的上下文中，COPGl基因表达产物包括人COPGl蛋白以及人COPGl蛋白 的部分肽。所述COPGl蛋白的部分肽含有与阿尔茨海默病相关的功能域。
[0031] "C0PG1蛋白"包括人COPGl蛋白以及人COPGl蛋白的任何功能等同物。所述功 能等同物包括人COPGl蛋白保守性变异蛋白质、或其活性片段，或其活性衍生物，等位变异 体、天然突变体、诱导突变体、在高或低的严紧条件下能与人COPGl的DNA杂交的DNA所编 码的蛋白质。
[0032] 优选地，COPGl蛋白是具有下列氣基酸序列的蛋白质：