结直肠癌生物标志物CRCST1及其应用

本发明属于生物医药，具体涉及一种结直肠癌生物标记物及其应用。

背景技术：

1、由于结直肠癌在早期阶段症状不明显和缺乏特异有效的早期诊断标志物，病人在就诊时大多已处于中晚期，治疗效果不佳。此外，人类对于结直肠癌的发生发展过程和分子作用机制仍尚不清楚。因此，我们迫切需要深入探索结直肠癌特异的分子标志物及其发病的分子调控机制，对结直肠癌的早期精准诊断和治疗意义重大。

2、高通量rna测序技术和生物信息学的迅猛发展，从一个崭新的视角展现了人类转录组的多样性和复杂性。恶性肿瘤是一种具有高度异质性的疾病，其转录情况十分复杂。在肿瘤中，存在一类只在肿瘤细胞中表达的rna分子，其表达与正常细胞的表达模式不同，被称为“肿瘤特异性转录本”—tst。这些转录本的表达可能是由于肿瘤细胞发生了基因突变、重排、融合或表观遗传学改变等，导致了正常基因的异常表达或新的融合基因的产生。然而，目前对于大多数肿瘤特异性转录本的来源和表达调控机制还知之甚少。

3、研究表明肿瘤特异性转录本与多种肿瘤的发生发展密切相关，但是目前只有极少数特异性转录本的功能被报道。例如，三阴性乳腺癌中的研究发现，存在一种具有胶原结构的巨噬细胞受体的肿瘤特异性剪接变体marco-tst，marco-tst通过增强plod2酶活性，激活缺氧信号通路，最终促使三阴性乳腺癌发生进展。然而，结直肠癌中存在的特异性转录本及发挥的生物学功能仍不清楚。

4、外泌体是一类在多种生物体液中广泛存在的纳米级细胞外囊泡，内含dna、rna、脂质和蛋白等多种复杂的组分。越来越多的研究表明外泌体在癌症等多种疾病的进展中发挥重要作用，外泌体中的组分可作为疾病诊断和预后的潜在生物标志物。

5、因此，鉴定结直肠癌中的特异转录本，阐明其功能和调控肿瘤进展的分子机制，可能为结直肠癌的诊断和治疗提供潜在的诊断标志物和治疗靶点，具有重要的生物学意义和临床应用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种结直肠癌生物标志物，及其在医药或生物方面的用途。

2、为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

3、一种结直肠癌生物标志物，该标志物为一种结直肠癌相关的转录本，命名为crcst1，具有如seq id no.1所示的碱基序列。

4、发明人通过对正常、癌旁和结直肠癌组织的转录组测序数据进行转录本拼接和比较筛选，分析结直肠癌中特异性表达的转录本，发现在结直肠癌组织中表达频率最高的一个转录本，并且其为一个未注释过的新发现的转录本，命名为crcst1。通过cpat工具进行编码潜能分析，发现crcst1为非编码rna。

5、本发明提供了结直肠癌生物标志物crcst1在制备诊断、预后或治疗结直肠癌的试剂或药物中的应用。

6、本发明所述结直肠癌包括结肠癌和直肠癌。

7、检测crcst1表达水平的试剂在制备诊断或预后结直肠癌制品中的应用；所述试剂包括以下一种或多种：（a）特异性扩增seq id no.1所示序列的引物或引物组；（b）特异性识别seq id no.1所示序列的探针；（c）特异性识别seq id no.1所示序列的小分子化合物。

8、crcst1抑制剂在制备治疗结直肠癌药物中的应用；所述crcst1抑制剂包括以下一种或多种：（a）靶向seq id no.1所示序列的sirna、shrna或功能类似的干扰小rna；（b）敲除或破坏seq id no.1所示序列的基因编辑工具。

9、其中，

10、敲低crcst1的sirna序列如下：

11、crcst1敲低组#1：5 '-ggattcccagccatatgaatt-3 '；

12、crcst1敲低组#2：5 '- tcagacaaacaacctacaatt-3 '。

13、敲低crcst1的shrna靶向序列如下：

14、正义链 ：5'- ccggggttcaccattccagaataaactcgagtttattctggaatggtgaacctttttg-3'；

15、反义链：5'- aattcaaaaaggttcaccattccagaataaactcgagtttattctggaatggtgaacc-3'。

16、优选的，敲除或破坏seq id no.1所示序列的基因编辑工具为：talen基因编辑系统、cre/loxp重组系统、flp-frt重组系统或crispr基因编辑系统等。

17、发明人在研究中发现，crcst1的表达具有促进结直肠癌癌细胞增殖、生长、迁移和侵袭的能力。因此，通过抑制crcst1的表达，可以抑制结直肠癌癌细胞生长和转移，从而起到治疗或预防结直肠癌的目的。

18、本发明可以包括一种药物，它用于下列的至少之一：抑制结直肠癌肿瘤细胞中crcst1的表达升高，抑制结直肠癌细胞的生长，抑制结直肠癌癌细胞的迁移和侵袭。

19、本发明提出了crcst1作为结直肠癌生物标志物的用途。发明人通过对结直肠癌病人的组织样本进行荧光定量pcr检测，发现crcst1在结直肠癌组织中相对癌旁组织或正常组织显著高表达。进一步，在结直肠癌病人血浆外泌体中检测crcst1的表达，发现其在结直肠癌病人血浆外泌体中的表达水平显著高于正常人。进一步，crcst1表达与结直肠癌预测模型的roc拟合曲线显示血浆外泌体中crcst1的表达水平作为区分结直肠癌的模型具有较好的敏感性和特异性，可能作为潜在的诊断标志物。

20、本发明还提供了一种用于检测结直肠癌生物标志物crcst1的表达水平的试剂或试剂盒及其应用，所述试剂用以检测crcst1的表达量。

21、一种诊断或预后结直肠癌的试剂，包括以下一种或多种：（a）特异性扩增seq idno.1所示序列的引物或引物组；（b）特异性识别seq id no.1所示序列的探针；（c）特异性识别seq id no.1所示序列的小分子化合物。

22、诊断或预后结直肠癌的试剂用于制备结直肠癌检测试剂盒的应用。

23、一种用于结直肠癌检测或预后的试剂盒，包括诊断或预后结直肠癌的试剂，包括以下一种或多种：（a）特异性扩增seq id no.1所示序列的引物或引物组；（b）特异性识别seq id no.1所示序列的探针；（c）特异性识别seq id no.1所示序列的小分子化合物。

24、本发明还提供了一种用于治疗结直肠癌的药物及其应用。

25、一种用于治疗结直肠癌的药物，所述药物包括化合物、生物制剂及其组合物，其有效成分包括以下一种或多种：（a）靶向seq id no.1所示序列的sirna、shrna或功能类似的干扰小rna；（b）敲除或破坏seq id no.1所示序列的基因编辑工具。

26、其中，

27、敲低crcst1的sirna序列如下：

28、crcst1敲低组#1：5 '-ggattcccagccatatgaatt-3 '；

29、crcst1敲低组#2：5 '-tcagacaaacaacctacaatt-3 '。

30、敲低crcst1的shrna靶向序列如下：

31、正义链 ：5'-ccggggttcaccattccagaataaactcgagtttattctggaatggtgaacctttttg-3'；

32、反义链：5'-aattcaaaaaggttcaccattccagaataaactcgagtttattctggaatggtgaacc-3'。

33、敲除或破坏seq id no.1所示序列的基因编辑工具为：talen基因编辑系统、cre/loxp重组系统、flp-frt重组系统或crispr基因编辑系统等。

34、与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

35、发明首次发现，结直肠癌组织中存在一个未注释过的全新转录本crcst1，并且与正常组织相比，结直肠癌组织中的crcst1的表达水平显著上调，并且crcst1的表达变化显著影响了结直肠癌细胞的增殖和侵袭能力。此外，crcst1在结直肠癌病人血浆外泌体中的表达水平相较于正常人血浆外泌体中的表达显著增高。表明crcst1能够作为结直肠癌标志物， 对于结直肠癌的早期快速诊断、预后和治疗具有重要的潜在临床意义。