多肽类分子探针的设计文献综述

 2022-12-26 04:12

非小细胞肺癌(NSCLC)是目前最常见的恶性肿瘤之一,其存在被认为源于致癌启动基因的突变。目前认为表皮生长因子受体(EGFR)和一种鼠类肉瘤病毒癌基因(Kras)为两个主要突变基因。

KRAS突变是非小细胞肺癌一个重要的驱动基因,在西方人群中 KRAS 突变发生率达到 20% ~30%,在亚洲人群这一发生率也达到 7%~10%。在目前更加重视个体化的精准治疗的背景下,很多研究者都希望以 KRAS 作为药物靶点,以治疗肺癌。因此,在 NSCLC 患者中,急需针对 KRAS 突变的治疗手段。靶向药物针对性更强,对正常细胞毒副作用更低,是目前 NSCLC 药物治疗的研究热点。[1]但是遗憾的是,由于KRAS的突变类型多,下游信号通路复杂,导致之前设计的各种靶向药物,都未能获得良好的治疗效果,甚至还会出现一些严重的不良反应。

目前研究普遍显示 KRAS 突变与 NSCLC 现有抑制剂原发性耐药相关,降低了 NSCLC 治疗效果,而尚未有被临床证明有效的 KRAS 抑制剂,其他临床研究数据也不容乐观。在肺癌生长分子驱动因素靶向治疗中,针对 KRAS 突变 NSCLC 治疗药物研发仍面临重大挑战。此外,联合治疗存在剂量影响,毒副作用增加及耐药等局限。[2]因此我们急需开发出可单一发挥治疗效果的靶向药物或与其他靶向治疗剂组合使用相对安全的设计方案。

KRAS基因属于Ras基因家族成员,是机体重要的癌基因,其突变后激活将促进肿瘤疾病发生、形成,常见突变包括第2号外显子的12、13和61编码子。[3]近年来靶向治疗已经在恶性黑色素瘤、结直肠癌等领域取得突破,亦为肺癌治疗提供新的治疗方向。因此,本实验通过对多肽类分子探针的设计,以期为肺癌靶向治疗提供有力的理论依据。

通过实验及大量文献查阅,我们发现KRAS的第二号外显子12号位点突变基因与GTP结合生成KRAS-GDP结合物从而表达的过程中,受到某种蛋白的调控——SOS蛋白,Sos蛋白是编码鸟苷释放蛋白的基因sos的产物(sos是son of sevenless 的缩写)。Sos蛋白在Ras信号转导途径中的作用是促进Ras释放GDP,结合GTP,使Ras蛋白由非活性状态转变为活性状态,所以, Sos蛋白是Ras激活蛋白。[4]SOS是低分子量G蛋白的正调节因子,含有可以被Grb2的SH3识别和结合的模体结构。在Ras通路中SOS结合到Grb2后被活化,作用于低分子量G蛋白开关Ras,促进Ras蛋白释放GDP结合GTP。本实验通过设计一种Sos蛋白的类似物,使kras基因与其结合,从而阻断KRAS-GDP结合物的生成[5]。

本实验的活性实验测试中需用到的分析方法包括:WB,BLI,ELISA,Pcr,等。具体介绍如下:

1.ELISA技术即聚合酶链反应-酶联免疫吸附技术,它是用玻璃、硅、琼脂糖、丙烯酰胺等制成直径为微米级的微孔阵列,实现了单分子的分离,之后采用双抗体夹心法进行蛋白质含量检测。将捕获抗体包被于磁珠上,血清样本中抗原与之结合,生物素化检测的抗体与磁珠上的抗原结合,链霉亲合beta; -D -半乳糖苷酶与磁珠上的生物素化抗体结合,捕获磁珠重悬在beta; - D -半乳糖苷底物中,转导于 Si MoA 微孔盘上,捕获磁珠封闭在 Si MoA 微孔盘的微孔内。当蛋白质抗原被磁珠捕获时,beta;- D-半乳糖苷酶作用于其底物,产生荧光产物[6]。检测器可检测荧光信号强度。每个抗原分子可以提供 30 s 荧光信号,由 Si MoA 光学系统检测到。SiMoA 阵列中的一个孔代表一个抗原分子,数出荧光孔数即得到蛋白质抗原的数量,通过标准曲线对比可得到样品中蛋白质抗原的含量[7]。PCR -ELISA有高的敏感特异性,国内外实验表明 PCR-ELISA比琼脂糖电泳敏感性高出 10 ~ 100倍;从 DNA 提取、PCR 扩增、再到微孔板杂交显色、判断结果,可在一个工作日完成,用时短;一个微孔板能够同一时检测多样品;其试剂设备非常简单,成本低;所用试剂为普通缓冲液,配置方便,所用仪器有PCR 仪,温箱,许多数实验室具备,有利于基层推广应用。[8]

2.Western 免疫印迹,是把蛋白质转移到膜上,然后运用抗体进行检测。对于已知蛋白,需要用对应抗体作一抗进行检测,对于新基因的表达产物,可通过融合部分的抗体检测。它与 Southern 或 Northern 杂交方法类似,而 Western Blot 采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。[9]

3.关于MTT法,在进行抗肿瘤药物筛选研究中发现,很多因素能够影响 MTT比色法抗肿瘤药物筛选的结果 ,如培养板 、细胞状态和数量 、SDS对甲臢的溶解情况 、OD值的选取等诸多因素。要优化实验结果,必须采用优化的实验条件和实验数据。最后数据的采集处理非常重要 ,要采集OD值稳定的数据组,用有效数据计算最后的实验结果。通过以上实验条件和数据的优化处理,可使实验结果可靠,共3次测试,其偏差不得超过10%[10]。

4.聚合酶链式反应( PCR) 技术是利用 DNA 在DNA 聚合酶作用下按照碱基互补配对的原则合成子代DNA,在合适反应体系中选择反应温度,通过变性、退火、延伸这三个步骤,经25个循即可在体外完成少量靶序列的大量扩增[11]。

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