[发明专利]一种双功能肿瘤诊断试剂及方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米技术、生物仿生、免疫学和生物医药的交叉领域。特别地，本发明提供一种集癌灶特异识别与显色双功能于一体的肿瘤诊断试剂，以及所述肿瘤诊断试剂用于癌组织及癌细胞诊断的方法。

背景技术

恶性肿瘤已经成为日益常见且严重威胁人类生命和生活质量的主要疾病之一。病理切片检查最准确、可靠，是国内外公认的肿瘤诊断的“金标准”(Shi，et al.，(2008)Am.J.Clin.Pathol.，129：358-366；Taylor et al.(2006)Biotech Histochem.，81：3-12.；Larsson，et al.，(1988)Immunocytochemistry：Theory and Practice.Boca Raton，FL：CRC Press41-73)。目前，病理切片的主要染色方法有苏木精-伊红染色(HE)、免疫组化、免疫荧光。HE染色主要通过苏木精使细胞核内的染色质着紫蓝色，通用伊红使细胞质和细胞外基质中的成分着红色，以此提供细胞形态学的信息，病理医生根据这些细胞形态学的改变，粗略的鉴定组织细胞的癌变，该染色方法操作方便、快速，但是仅能够提供组织形态学的变化，信息量少，对于较为复杂、多型性的肿瘤，就不能作出正确的判断。免疫组化或免疫荧光利用一抗与被检测组织抗原结合，荧光信号分子或酶标记的二抗、三抗与一抗结合，然后通过荧光信号或酶底物反应显色，提供所要检测抗原的定位和半定量信息，进而鉴定组织细胞的癌变、坏死、炎性细胞浸润等病理改变。免疫组化或免疫荧光能够提供某特定抗原的分布、含量及细胞形态学的详细信息，对病理学的深入研究十分有意义，但是免疫染色需要一抗、二抗甚至三抗的多步孵育，PBS反复冲洗，及酶或是荧光分子的标记，步骤复杂，操作时间长。因此，有必要研究简单、快速且能够提供丰富信息量的癌组织、癌细胞检测试剂和方法，以提高临床病理诊断效率，为病人的治疗赢得时间。

天然的人铁蛋白是一种球状储铁蛋白，由24个重链或轻链亚基任意比例复合而成，重链和轻链亚基具有高度同源性，分子量分别为21kDa和19kDa(Theil，(1987)Annu.Rev.Biochem.，56：289-315)。人体不同器官不同组织中铁蛋白的亚基组成不同，心脏中以重链亚基为主，而肝脏则以轻链亚基较多，两种亚基也会因环境需求作改变，为生物体提供弹性的铁离子供应。然而只有重链亚基才能够利用氧气将二价铁离子转为三价铁离子，使铁离子能顺利进入铁蛋白，所以增加重链亚基，能增加该细胞利用铁的能力；而增加轻链亚基，则能够增加铁储存的效率。铁蛋白球壳之中，铁离子和磷酸盐、氢氧根离子一同形成结晶，与矿物中的水合氧化铁具有类似的化学性质(Harrison，et al.，(1996)Biochim.Biophys.Acta 1275：161-203；Levi，et al.(1988)J.Biol.Chem.263：18086-18092；Ford，et al.(1984)Philos Trans.R.Soc.Lond B Biol.Sci.304：551-565)。

除了在细胞内储存铁，重链亚基铁蛋白还能够特异地结合激活的淋巴细胞、白血病细胞、宫颈癌细胞、淋巴瘤细胞等(Fargion，et al.(1988)Blood 71：753-757；Moss，et al.(1992)J. Lab Clin.Med.119：273；Bretscher，et al.(1983)EMBO J.2：599-603；Takami，et al.(1986)Biochim.Biophys Acta 884：31-38；Fargion，et al.(1991)Blood，78：1056-1061)。Li等报道细胞表面的转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1，TfR1)作为重链亚基铁蛋白的共受体，调节铁蛋白与细胞的相互作用(Li，et al.，(2010)Proc.Natl.Acad.Sci.U S A 107：3505-3510)。转铁蛋白受体是细胞获得铁元素的关键分子，是增殖细胞、肿瘤细胞快速生长所必需的，许多肿瘤如肝细胞癌、乳腺癌、胰腺癌、胃癌、结肠癌等均高表达TfR1，因此TfR1成为肿瘤识别和治疗的特异靶点(Larrick，et al.(1979)J.Supramol.Struct.11：579-586；Daniels，et al.(2006)Clin.Immunol.，121：144-158；Ryschich，et al.(2004)Eur.J.Caner 40：1418-1422.)。利用TfR1是重链亚基铁蛋白的共受体，重链亚基铁蛋白可用于肿瘤特异识别。