[发明专利]DOT1L突变作为癌症的生物标志物以及治疗靶点的应用

说明书

本发明涉及用于癌症诊断和用药判断的分子标志物，还涉及用于检测该分子标志物的引物和试剂盒。所述分子标志物为存在于组蛋白甲基转移酶DOT1L上的一系列病理性突变I232N、Y216C、F243L、N241T、E186A、S225L、R231Q、A1003S、A1003G中的一种或多种，该病理性突变与癌症的发生发展相关，其可以作为诊断、预后和用药判断的肿瘤生物标志物，并且能够作为多种恶性肿瘤的治疗靶点。

技术领域

本发明涉及分子生物学领域，特别涉及DOT1L病理性突变在作为诊断、用药判断的肿瘤生物标志物，以及作为多种恶性肿瘤治疗靶点的应用。

背景技术

癌症是世界范围内最主要的公共卫生问题，也是导致全球人口死亡的主要原因，对于癌症的治疗一直是人们不断研究的重点和难点。近年来，表观遗传学修饰成为癌症研究的热点。在真核生物中，核小体是组成染色体的基本单位，核小体是由组蛋白八聚体与缠绕在其上的DNA所组成。在核小体上可以发生多种修饰，主要包括DNA甲基化修饰、组蛋白修饰和RNA调控等，这些修饰可以在不改变碱基序列的情况下使基因的表达发生改变，且这种改变是可以遗传的，这种现象被称为表观遗传修饰。其中组蛋白H3第79位的赖氨酸甲基化修饰，可以导致染色体松弛，使其下游基因更易表达，与癌症相关基因的转录激活密切相关。催化H3K79发生甲基化的酶是DOT1，在人类基因中被称为DOT1-like(DOT1L)，在啤酒酵母中筛选端粒沉默因子时被首次发现。它是一类新的组蛋白赖氨酸甲基转移酶，同时也是迄今为止发现的唯一可以使H3K79发生甲基化的酶。作用机制为DOT1L以S-(5'-腺苷)-L-甲硫氨酸(SAM)作为甲基供体，将SAM的甲基转移到ε-NH₂上，生成甲基化的底物以及S-腺苷-L-高半胱氨酸(SAH)。DOT1L参与多种生理过程并被证明与癌细胞的增殖、迁移和干细胞蓄积相关。

目前大量的研究均停留在关注DOT1L的表达情况与肿瘤发生发展的关系，然而近年来有报道称组蛋白甲基转移酶DOT1L自身会发生突变，但对于组蛋白甲基转移酶DOT1L自身的各个突变位点与癌症发生发展的关系却缺乏研究。本发明研究DOT1L突变如何对DOT1L生物学功能产生影响，从而探讨癌症的发病机制，并为探寻选择性的抑制DOT1L突变的靶向药物奠定基础。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的第一个目的在于：提供用于诊断和治疗癌症的分子标志物，该分子标志物为组蛋白甲基转移酶DOT1L不同位点的病理性突变。

本发明的第二个目的在于：提供抗肿瘤药物研究的作用靶点。

用于解决问题的方案

本发明找到存在于肺癌中的9种组蛋白甲基转移酶DOT1L病理性突变，分别为I232N、Y216C、F243L、A1003G、N241T、E186A、A1003S、S225L、R231Q，其中A100G和A1003S这两种突变位点属于多发突变位点，而其余7种突变均为存在于DOT1L功能活性域DOT区域上的病理性突变。

然后，通过载体构建的方式，将存在于细胞中的野生型组蛋白甲基转移酶DOT1L构建到基因工程常规表达载体pCMV6空载体中。随后再利用点突变试剂盒依次进行9种突变位点的点突变，最后成功构建带有9种病理性突变的组蛋白甲基转移酶DOT1L表达载体。

本发明首次发现，I232N、Y216C、F243L、A1003G、N241T、E186A、A1003S、S225L、R231Q这9种类型的突变与癌症的发生发展相关，从而完成了本发明。