CN110161251A - 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用 - Google Patents

基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110161251A
CN110161251A CN201810147837.7A CN201810147837A CN110161251A CN 110161251 A CN110161251 A CN 110161251A CN 201810147837 A CN201810147837 A CN 201810147837A CN 110161251 A CN110161251 A CN 110161251A
Authority
CN
China
Prior art keywords
keratin
skin
lung cancer
protein fraction
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810147837.7A
Other languages
English (en)
Inventor
殷卫海
张铭超
陶钺
储天晴
常青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201810147837.7A priority Critical patent/CN110161251A/zh
Publication of CN110161251A publication Critical patent/CN110161251A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57423—Specifically defined cancers of lung
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6881—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids from skin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明涉及基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用，通过检测受试者除指甲外的体表中角蛋白片段含量、角蛋白总含量、以及相关荧光或拉曼光谱性质，作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用；其中所述角蛋白的含量为全部角蛋白家族蛋白的总和。和非肺癌人群相比，肺癌患者除指甲外的体表中角蛋白片段升高，角蛋白总含量降低，且皮肤中角蛋白片段自发荧光图像发生变化。

Description

基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制 备用于诊断肺癌的产品中的应用
技术领域
本发明涉及一种基于人体皮肤角蛋白片段以及角蛋白的含量和左右空间分布，判断肺癌发生和严重程度的方法及其应用。具体的是指通过比较人体皮肤角蛋白片段以及角蛋白的含量以及其空间分布的对称性，判断受试者是否患有这些肺癌、以及患有这些肺癌的严重程度。
背景技术
对于肺癌，至今没有无创、快速、经济、可以家庭使用的判断是否发病的方法，也没有可以用来在体检时筛查出肺癌患者的无创、快速、经济的方法。同时，至今没有无创、快速、经济、可以家庭使用的判断肺癌预后的方法，因此，发明出无创、快速、经济、可以家庭使用的判断肺癌是否发病的方法，可以用来在体检时筛查出肺癌患者的无创、快速、经济的方法，以及无创、快速、经济、可以家庭使用的判断肺癌预后的方法，具有极其重大的社会经济意义以及临床价值。
发明内容
本发明提供了一种在预测和检测肺癌发生、严重程度的分子标记物以及相关的检测方法及其应用，其中，所述分子标记物包括皮肤中由于蛋白酶水解等原因产生的角蛋白片段、以及皮肤中的所有未失去原有氨基酸的角蛋白。
具体而言，本发明公开了皮肤中由于蛋白酶水解等原因产生的角蛋白片段、以及皮肤中的所有未失去原有氨基酸的角蛋白在制备用检测肺癌发生以及严重程度的方法及其应用，其特征在于，可以依据于皮肤中角蛋白片段、以及皮肤中角蛋白含量的变化及它们左右分布的相同判断这些肺癌发生和严重程度，其中所述角蛋白的含量为全部角蛋白家族蛋白的总和。
在本发明的一个实施例中，所述产品选自药物、试剂、试剂盒、模型，或仪器、装置。
在本发明的一个实施例中，所述角蛋白包括基因水平、蛋白质水平、和蛋白结构变化中的一种或多种。其中，角蛋白包括所有全长的角蛋白，检测上述蛋白质包括但不限于蛋白质水平，还可以是磷酸化、乙酰化等修饰水平。
在本发明的一个实施例中，当受试者皮肤中角蛋白片段的含量高于非疾病人群的皮肤中角蛋白片段的含量时，则判断受试者患有这些肺癌。优选，当受试者皮肤中角蛋白片段的含量显著高于非疾病人群的皮肤中角蛋白片段的含量时，则确定受试者患有肺癌。其中受试者皮肤中角蛋白片段的含量越高，肺癌程度越严重。
在本发明的一个实施例中，当受试者皮肤中角蛋白的总量低于非疾病人群的皮肤中角蛋白的总量时，则判断受试者患有这些肺癌。优选，当受试者皮肤中角蛋白的总量显著低于非疾病人群的皮肤中角蛋白的总量时，则确定受试者患有肺癌。其中受试者皮肤中角蛋白的总量低于非疾病人群皮肤中角蛋白的总量越多，肺癌程度越严重。
在本发明的一个实施例中，其中，当受试者左右对应位置的皮肤中角蛋白总量的差值高于非疾病人群左右对应位置的皮肤中角蛋白总量的差值时，则判断受试者患有这些肺癌。优选，当受试者左右对应位置的皮肤中角蛋白总量的差值显著高于非疾病人群左右对应位置的皮肤中角蛋白总量，则确定受试者患有肺癌。其中当受试者左右对应位置的皮肤中角蛋白总量的差值高于非疾病人群左右对应位置的皮肤中角蛋白总量差值越多，受试者患有一种或多种所述肺癌的程度越严重。
在本发明的一个实施例中，所述人体皮肤指所有人体表面的皮肤，其优选为手指，手掌，手臂以及脸部的皮肤。更优选为手指和手臂的皮肤。
在本发明的一个实施例中，体表角蛋白的含量的检测方法包括(而不限于)蛋白组学方法或物理性质检测的一种或多种、荧光光谱、拉曼光谱、其它光学检测等。
在本发明的一个具体实施例中，当所述体表角蛋白的含量的检测方法为荧光光谱检测时，激发光为440-520nm，接收光为470-580nm。
以上检测这些肺癌的发生以及预后程度的方法以及依据于这些方法的仪器设备具有多种应用，这些应用的例子包括：在体检时筛查检测受试者是否患有这些肺癌，在家庭以及各级医院(包括社区医院) 中检测受试者是否患有这些肺癌，在家庭以及各级医院(包括社区医院)中检测受试的这些肺癌者的康复程度。
以上检测这些肺癌的发生以及预后程度的方法以及依据于这些方法的仪器设备可以是非诊断治疗目的的。
附图说明
图1示出使用蓝光激发下，肺癌或非非肺癌受试者手臂、手掌和手指皮肤的表征皮肤角蛋白片段含量的荧光代表图。
图2示出使用蓝光激发下，肺癌或非肺癌受试者左右手臂、手掌和手指皮肤的表征皮肤角蛋白片段含量的荧光代表图。
图3示出运用抑制皮肤角蛋白蛋白水解的抑制剂E-64时，氧化应激诱导的皮肤自发荧光水平显著下降。这一发现证明角蛋白片段水平的上升是造成皮肤自发荧光水平上升的原因。由于肺癌的主要机制之一是氧化应激，这些疾病可以诱导人体角蛋白片段水平的上升，从而造成人体自发荧光的上升。
具体实施方式
下面将通过具体描述，对本发明作进一步的说明。
除非另有限定，本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
如本文所述，术语“自荧光”、“自发荧光”、“自发性荧光”、“auto-fluorescence”可互换，其是指组织、细胞、生物物质在受到适当波长的激发光照射后，吸收激发光的能量进入激发态，当退出激发态时发射出比激发光波长更长的光的现象，其中自荧光为比激发光波长更长的光。
如本文所述，术语“激发光”，是指能够激发生物分子发生自发荧光现象的光，其波长应比自发荧光短。
如本文所用，“角蛋白”、“keratin”、“KRT”可互换，其是包括能够使用角蛋白抗体识别检测的角蛋白，其是混合物，是角蛋白家族的总和，其是包括能够在正常肺部组织中，能被470-700nm激发光激发其荧光的角蛋白。
实验的结果如下所述：
实施例1：确定皮肤荧光主要来自于角蛋白片段。
皮肤自荧光物质主要有角蛋白，NAD，FAD，胶原，黑色素等。每种荧光物质都有其特征的光谱。我们对人体皮肤自荧光的光谱，进行了检测。发现峰是在470nm-500nm之间，基于此，我们认为皮肤的自荧光来自于角蛋白片段。
实施例2：确认自发荧光物质
在体实验
对受试者的体表角蛋白，利用显微镜进行成像。所用激发光为蓝光，具体波长范围在470-500nm之间。采集受试者各处体表角蛋白片段分布图像以及含量。
实施例3：体表各个部位角蛋白含量判断肺癌
根据本发明，对非疾病人群、肺癌人群的体表角蛋白进行成像，发现肺癌人群的体表角蛋白片段含量发生显著变化(图1)。且这种变化与肺癌的严重程度呈正相关。
实施例4：体表左右侧对称部位的角蛋白含量判断肺癌。
根据本发明，对非疾病人群、脑卒中人群、心肌梗死人群、心衰人群、肺癌人群的体表左右侧对称位置的角蛋白片段进行成像。发现肺癌人群的左右侧体表角蛋白片段含量对称(图2)。
由以上实验可以得出，可以用皮肤中的角蛋白片段和角蛋白可以作为生物标志物。该标志物可以应用于判断肺癌的发生以及严重程度。和非肺癌人群相比，肺癌患者除指甲外的体表中角蛋白片段升高，角蛋白总含量降低，且皮肤中角蛋白片段自发荧光图像发生变化。皮肤中角蛋白片段升高的程度与这些肺癌的发生和严重程度呈正相关，且角蛋白总含量下降程度与肺癌的发生和严重程度呈正相关。角蛋白片段升高的程度与这些肺癌的预后不良程度呈正相关，且角蛋白总含量下降程度与肺癌的预后不良程度呈正相关。
本领域的技术人员应当明了，尽管为了举例说明的目的，本文描述了本发明的具体实施方式，但可以对其进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明的具体实施方式和实施例不应当视为限制本发明的范围。本发明仅受所附权利要求的限制。本申请中引用的所有文献均完整地并入本文作为参考。

Claims (11)

1.基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用，其特征在于，通过检测受试者除指甲外的体表中角蛋白片段含量、角蛋白总含量、以及相关荧光或拉曼光谱性质，判断这些肺癌的发生、严重程度或愈后不良程度；其中所述角蛋白的含量为全部角蛋白家族蛋白的总和。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，相比非疾病人群的皮肤中角蛋白片段含量，当受试者皮肤中角蛋白片段含量高于非疾病人群皮肤中角蛋白片段含量时，并且左右角蛋白片段含量对称时，则确定该受试者患有这些肺癌中的至少一种。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，当受试者皮肤中角蛋白片段含量高于非疾病人群皮肤中角蛋白片段含量的程度越大时，则受试者患有这些肺癌的程度越严重。
4.如权利要求1的应用，其特征在于，当受试者皮肤中角蛋白的总含量小于非疾病人群皮肤中角蛋白总含量时，则确定受试者患有这些肺癌中的至少一种。
5.如权利要求1的应用，其特征在于，当受试者皮肤中角蛋白总含量高于非疾病人群皮肤中角蛋白总含量的程度越大时，则受试者患有这些肺癌的程度越严重。
6.如权利要求1至5任一所述的应用，其特征在于，所述人体皮肤指所有人体的皮肤，其优选为手指，手掌，手臂以及脸部的皮肤；更优选为手指和手臂的皮肤。
7.如权利要求1至5任一所述的应用，其特征在于，角蛋白的含量的检测方法包括自发荧光光谱或拉曼光谱。
8.如权利要求1至5任一所述的应用，其特征在于，当所述角蛋白片段含量的检测方法为荧光检测方法时，激发光为440-520nm，接收光为470-580nm。
9.基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的方法，包括以下步骤：
(1)通过440nm至520nm之间的激发光激发受试者皮肤组织的角蛋白片段；
(2)接收470nm至580nm之间的自发荧光；
(3)分析角蛋白片段荧光的强度以及分布，确定受试者是否患有肺癌；或分析角蛋白片段荧光的上升程度，确定受试者患有这些肺癌的严重程度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当受试者角蛋白片段的水平上升程度越高，肺癌越严重。
11.基于除指甲外的角蛋白片段以及角蛋白水平的检测判断肺癌的应用，其特征在于，在体检时筛查检测受试者是否患有这些肺癌，或在家庭以及各级医院中检测受试者是否患有这些肺癌，或在家庭以及各级医院中检测受试的这些肺癌者的康复程度。
CN201810147837.7A 2018-02-12 2018-02-12 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用 Pending CN110161251A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810147837.7A CN110161251A (zh) 2018-02-12 2018-02-12 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810147837.7A CN110161251A (zh) 2018-02-12 2018-02-12 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110161251A true CN110161251A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67635263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810147837.7A Pending CN110161251A (zh) 2018-02-12 2018-02-12 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110161251A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112710640A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 上海交通大学 基于表皮角蛋白及片段含量评估血清中白介素水平的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘刚等: "自体荧光诊断技术的研究进展及发展方向", 《生物医学工程学杂志》 *
甄丽芳等: "肺癌早期诊断现状与未来展望", 《临床肺科杂志》 *
郑蔚等: "人肺组织内源性显微荧光特性研究", 《中国激光》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112710640A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 上海交通大学 基于表皮角蛋白及片段含量评估血清中白介素水平的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5330381B2 (ja) 酸化還元電位（ｏｒｐ）を測定及び使用する方法
CN110320184A (zh) 基于对皮肤和指甲角蛋白的检测判断帕金森病的方法及其应用
CN110161251A (zh) 基于指甲外的角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用
KR102384149B1 (ko) 턱관절 골관절염 진단 또는 예후 예측용 바이오마커 조성물
JP2021508044A (ja) アルファ−シヌクレイン病のアッセイ、方法、及び治療
CN110763844A (zh) 基于指甲角蛋白片段及角蛋白的含量和分布检测心脑血管疾病发病风险产品的方法及其应用
CN110089999A (zh) 基于角蛋白片段和角蛋白水平及左右对称性的检测判断心脑血管疾病的应用和方法
CN110160999A (zh) 基于指甲角蛋白片段和角蛋白水平作为生物标记物在制备用于诊断肺癌的产品中的应用
EP3280334A1 (en) Imaging device and method for detection of disease
CN110320360A (zh) 基于皮肤角蛋白片段以及角蛋白的含量检测癌症的发生和严重程度的方法及其应用
CN110095440A (zh) 基于体表自发荧光左右对称性和强度判断脑卒中发生及愈后程度的方法及其应用
US11506609B2 (en) Method of detecting and diagnosing the progression of diabetes
Shin et al. Lack of differentiation of allergic and irritant reactions by skin autofluorescence.
CN110887786A (zh) 基于皮肤角蛋白片段以及角蛋白的含量检测阿兹海默症发生和严重程度产品的方法及其应用
CN110763663A (zh) 基于皮肤角蛋白片段以及角蛋白的含量以及分布检测心脑血管亚健康的产品的方法及其应用
CN110763666A (zh) 基于皮肤角蛋白片段以及角蛋白含量以及分布检测心脑血管疾病发病风险产品的方法及应用
CN110763662A (zh) 基于指甲角蛋白片段以及角蛋白的含量以及分布检测心脑血管亚健康的产品的方法及其应用
CN110403569A (zh) 基于多处体表位置自发荧光左右不对称性和强度上升综合判断脑卒中的方法及其应用
CN110160998A (zh) 基于指甲自发荧光左右不对称性作为生物标记物在制备用于诊断脑卒中产品的应用及方法
CN110132906A (zh) 基于指甲自发荧光左右对称性和强度判断心肌梗死和心力衰竭及愈后程度的方法及其应用
CN110755039A (zh) 一种基于皮肤自发荧光判断和评估亚健康产品的方法及其应用
CN110151125A (zh) 一种基于指甲自发荧光强度作为生物标记物在制备用于诊断肺癌发生的产品中的应用及方法
CN110313892A (zh) 基于体表自发荧光判断帕金森病发生的方法及其应用
CN110141189A (zh) 基于除指甲外的体表自发荧光强度作为生物标记物在制备用于诊断肺癌发生的产品中的应用
CN110090001A (zh) 自发荧光在判断心脑血管病中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190823

RJ01 Rejection of invention patent application after publication