一种检测乳腺癌标志物TGF-β1抗原表位氨基酸序列及应用
【专利说明】一种检测乳腺癌标志物TGF-0 1抗原表位氨基酸序列及应 用
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于生物技术领域，具体涉及一种具有检测乳腺癌标志物TGF-0 1多肽片 段。
【背景技术】
[0003] 乳腺癌早期准确诊断是延长患者生存期的关键，目前还没有一种单独有效的诊断 方法，主要靠一系列的临床检测项目确诊。乳腺癌是常发生在乳房腺上皮组织的恶性肿瘤， 在女性恶性肿瘤中发病率居首位，并且有逐渐上升趋势。其恶性程度高，起病隐匿，易播散 转移，初诊时中晚期多见。所以早发现、早诊断、早治疗对于乳腺癌病人的康复极为重要。 大量研究表明，血清或血浆中的肿瘤相关抗原能诱导机体产生自身抗体，在肿瘤患者血清 中既存在肿瘤抗原，也存在针对该肿瘤抗原的自身抗体。因此，既可以利用抗体检测肿瘤 抗原，也可以利用抗原检测肿瘤抗原的自身抗体，但利用肿瘤自身抗体检测肿瘤的特异性 和敏感性均比利用肿瘤抗原检测肿瘤要高得多。很多肿瘤相关抗原不仅在肿瘤患者体内存 在，在正常人体内也存在，因此检测肿瘤相关抗原作为诊断依据可信性差。而肿瘤自身抗体 在正常人体内含量很低检测不到或根本不存在，若体内肿瘤自身抗体水平明显增高，则表 明体内存在异常免疫情况，表明体内相关抗原水平发生波动，预示疾病的存在或原有疾病 加重。
[0004] 近年来的研究表明，在恶性肿瘤体积发展到可用现代影像学技术检出之前3-5 年，患者血中可出现高浓度的肿瘤相关抗原自身抗体。因此，检测血中肿瘤相关抗原自身抗 体具有预测肿瘤发病风险和早期诊断肿瘤的重要价值。是肿瘤临床诊断领域的重点发展方 向之一。在国外已有诊断肺癌和乳腺癌的早期诊断试剂盒市售。然而，目前所报道的自身 抗体检测方法敏感度低，特异性差，假阴性比率可高达50%以上。其主要原因是由于每一种 肿瘤相关抗原自身抗体在癌症患者中的阳性检测率平均在10%左右。如何提高诊断试剂敏 感度是当前需要亟待解决的关键问题。比较行之有效的方法是寻找新的可充当肿瘤标志物 的自身抗体，然后与现有已知的肿瘤相关抗原自身抗体组合成具有敏感度高和特异性强的 诊断试剂盒。
[0005]乳腺癌相关基因转录生长因子 0 1(Transforminggrowthfactorbeta-1， 丁6卩-0 1)由39〇个氨基酸组成，分子量44,341〇&沖1:8.54。16?-0 1是由两个结构相同或 相近的亚单位借二硫键连接的双体。单体的TGF-P的氨基酸残基是由含400个氨基酸残 基的前体份子（per-pro-TGF- 0 )从羧基端裂解而来。前体TGF- 0N端含有一个信号肽，在 分泌前被裂解掉，成为非活性状态的多肽链前体（pro-TGF- 0 )，通过改变离子强度、酸化或 蛋白酶水解切除N端部分氨基酸残基，所剩余的羧基端部分形成有活性的TGF-P。TGF-0 1 是一种多效性细胞因子，具有很强的免疫抑制作用，在肿瘤发生的早期可以抑制肿瘤的生 长。研究表明，TGF-P 1参与细胞的生理调节过程，包括炎症反应、细胞增殖分化凋亡、吞噬 分泌过程以及细胞死亡信号的调节，并发挥巨大作用，并且与肿瘤的发生发展密切相关。学 者们用组织微阵列分析了乳腺正常组织、乳腺癌组织及转移淋巴结组织中TGF-P 1的表达 情况，结果发现：TGF-P 1在乳腺正常组织中表达强阳性，乳腺癌组织中表达下调，而在腋 窝淋巴结中表达增强，显示TGF-0 1的表达随乳腺癌的发生发展而变化。TGF-0 1在乳腺 肿癌中表达的特异性，提示我们其在乳腺癌早期诊断的应用价值较好，以及作为潜在生物 标志物的可能。
[0006] 本发明通过自行设计的TGF-M的抗原表位多肽，检测乳腺癌患者血清及血浆中 自身抗体表达水平并开发相应的试剂，预测乳腺癌发生的危险性，并为制备乳腺癌早期诊 断试剂奠定基础。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是公开一种检测乳腺癌标志物TGF-0 1自身抗体的抗 原表位序列。
[0008] 本发明同时公开了TGF-0 1抗原表位的用途。
[0009] 本发明提供的一种检测乳腺癌标志物TGF-0 1自身抗体的抗原表位氨基酸序列 为： H- LSNRLLILSKLRLASPPSQLYQKYSNNSWRYD -OH其纯度>95%，pH>7. 0。
[0010] 本发明所述的TGF-P 1抗原表位多肽在制备乳腺癌早期诊断试剂盒中的应用。
[0011] 本发明利用自行设计的TGF-P 1蛋白的线性多肽，采用ELISA法检测乳腺癌患者 血清及血浆中TGF-P 1蛋白的特异性自身IgG抗体。自身IgG抗体水平升高表明肿瘤患者 体内TGF-P 1蛋白的表达量增加，预示患者可能出现原发性或继发性乳腺癌，可以预测乳 腺癌发生与复发的危险性，指导临床医生对乳腺癌的早期诊断。
[0012]
抗原抗体的结合实际上只发生在抗原决定簇和抗体的抗原结合位点之间，两者在空间 结构和空间构型上完全互补。因此抗原决定簇就可以代表整个蛋白与抗体结合的状态与亲 和特性。另外，以重组蛋白为抗原，要经过载体构建、转染、表达、筛选、纯化等繁琐的过程， 蛋白空间结构复杂，抗原表位不易暴露，因此抗原抗体结合的特异性差。此外，ELISA法的 高灵敏性对纯化技术的稳定性要求极高，成本昂贵。
[0013]发明人遵循以下原则设计线性多肽抗原：①选择细胞膜蛋白表面区域；②选择不 形成a-helix的序列；③两端的肽段比中间的排列合理；④避免蛋白内部重复；⑤避免同源 性强的肽段；⑥序列中尽量避免Cys和Glu，不可以有太多的Pro,但有1-2个Pro利于肽链 结构稳定，对产生特异性抗体有益。此外，该多肽抗原必须含有人类白细胞二类抗原（HLA) 系统的限制性表位，包括HLA-DR，HLA-DPandHLA-DQ的限制性表位。这些表位可被90%以 上华人群体的HLA二类抗原系统所识别。基于以上抗原设计原则及TGF-0 1蛋白的生物学 特性，本发明利用生物信息学和多个表位预测模拟软件，分析与抗原性相关的参数，设计了 的线性氨基酸序列。TGF-0 1线性多肽抗原由32个氨基酸残基组成，共含11个重叠表位， 可检测至少11种单克隆抗体，具有高度的特异性。
[0014]ELISA法检测抗原表位 我们采用ELISA方法，对收集的血液进行检测，并得到各样本0D值进行分析。
[0015] 质控各样本设双复孔，取平均0D值。0D值离散度判定：离散度=0D1-0D2/0D1+0D2， 离散度< 〇. 1，为有效结果；离散度>〇. 1，为无效结果。取1〇〇份健康人血清等体积混合作 为质控血（Qualitycontrol,QC)，代表人群的普遍情况，每板均设2个QC血衆孔，以QC血 浆孔的0D值变异水平判定结果的稳定性，批间变异CV=所有批次QC孔SD/所有批次QC孔 0D均值〈20%。批内变异CV=每日各板QC孔SD/每日各板QC孔均值〈10%。
[0016] 数据分析采用SPSS17. 0forwindows进行统计学分析。采用特异结合指数 (Specificbindingindex，SBI)来判定TGF-0 1抗原多肽与血衆自身抗体的结合程度， SBI=TGF-0 1 0D值-NC0D值/QC0D值-NC0D值，NC为各样本的阴性对照。利用 啦验分别比较恶性乳腺癌组与健康对照之间SBI值之间的差异，a=0. 05。
[0017] ROC曲线是根据一系列不同的二分类方式(分界值或决定阈)，以真阳性率(灵敏 度）为纵坐标，假阳性率（1-特异度）为横坐标绘制的曲线。R0C曲线下的面积值在1. 0和 0.5之间。在AU>0. 5的情况下，AU越接近于1，说明诊断准确度越好。R0C曲线将灵敏度与 特异性以图示方法结合在一起，可准确反映某分析方法特异性和敏感性的关系，是试验准 确性的综合代表。该发明采用Analyse-it for Microsoft Excel软件绘制R0C曲线，计算 曲线下面积（AU)，判定灵敏度和特异度。
[0018] 本发明应用TGF- 0 1抗原表位多肽检测到乳腺癌患者血清及血浆中的TGF- 0 1特 异性自身IgG抗体，并且该反应具有高特异性和高灵敏性。
[0019] TGF-P1抗原表位多肽可用于制备乳腺癌早期诊断试剂盒。
【附图说明】
[0020] 附图为本发明乳腺癌患者体抗TGF- 0 1自身IgG抗体水平的R0C曲线分析图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例子，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例子仅用于说明本 发明而不用于限制本发明的范围。
[0022] 实施例1 试剂盒制备 1试剂试剂配制见Tab. 2~7。
[0023]
2操作 (1)包被：酶标板应用洗涤缓冲液清洗3遍，工作抗原用包被液稀释至工作浓度，包被 于酶标板，4 °C过夜。
[0024] (2)加谷氨酸：洗涤缓冲液清洗3遍，用包被液稀释谷氨酸至浓度100Pg/ml，每孔 200W，37°C或室温孵育lh; (3) 加血浆和质控对照（一抗）：酶标板应用洗涤缓冲液清洗3遍，利用包被液将血浆 稀释至合适浓度，一般为1:100~1:500,每孔100W，37°C或室温孵育lh; (4) 二抗孵育：洗涤缓冲液清洗3遍，利用包被液稀释二抗标准液IgG，工作浓度 1:20000,每孔加100W，37°C或室温孵育lh; (5) 显色：洗涤缓冲液清洗3遍，每孔加100W底物显色液，室温避光30~45min。
[0025] (6)检测：每孔加50W终止液，lOmin内检测，检测波长为450nm，参考波长为 630nm〇
[0026] 实施例2 乳腺癌患者的TGF-P1自身IgG抗体检测 1样本收集:本研究从吉林大学第二医院、省肿瘤医院选取经放射学检查和组织学检 查确诊乳腺癌样本232例。所有血清样本采集前未经过任何抗癌治疗，并具有全面的临床 资料和信息。同时招募了健康对照组样本210例。临床访谈及影像学检查均排除乳腺癌患 病可能。健康组与乳腺癌组在性别、年龄匹配，具有可比性（/M). 05) 2检测结果:TGF-P1的自身抗体表达水平（Tab. 8):乳腺癌组与健康对照组相比存在 统计学差异（i=_4. 231，尸〈0? 001)。
[0027]R0C曲线分析：乳腺癌患者TGF- 0 1自身IgG抗体检测在R0C曲线下面积为0. 723 (SE=0. 030，95%CI:0? 571-0. 688)(图 1 和Tab. 9)。
[0028] 以上数据充分表明，利用本发明所设计的抗原表位多肽检测得到的乳腺癌患者自 身抗体IgG水平与正常健康组比较有显著性统计学差异。
[0029] _Tab. 8抗TGF-g1自身IgG抗体在乳腺癌患者和健康对照样本中的表达水平
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【主权项】
1. 一种检测乳腺癌标志物TGF-P 1抗原表位多肽，其特征在于：氨基酸序列为：H- LS NRLLILSKLRLASPPSQLYQKYSNNSWRYD -OH,其纯度 >95%，pH>7.0。2. 根据权利要求1所述的检测乳腺癌标志物TGF-13 1抗原表位多肽在制备乳腺癌早期 诊断试剂盒中的应用。
【专利摘要】一种检测乳腺癌标志物TGF-β1抗原表位的氨基酸序列及应用，属于免疫学技术领域，本发明提供了一种乳腺癌相关基因TGF-β1的抗原氨基酸序列。应用TGF-β1多肽抗原检测乳腺癌患者血中相应的特异性自身抗体，这种自身抗体可作为乳腺癌标志物评估乳腺癌发生的危险度。这种抗原多肽及其抗体可用于制备乳腺癌早期诊断试剂和开发治疗乳腺癌的靶向药物。
【IPC分类】G01N33/68, C07K14/495, G01N33/574
【公开号】CN105111299
【申请号】CN201510612255
【发明人】李尊严, 孙世龙
【申请人】北华大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月24日