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目前,癌症的死亡率已经超越心血管疾病占居首位,每年有700万人死于癌症相关疾病。预计到2020年每年将有超过1600万的癌症新病例出现。化疗是治疗癌症的主要方法之一,它将不同种类有细胞毒性的制剂递送给癌症细胞,但由于缺乏特异性正常细胞也逃避不了化疗药物的追杀。所以“生物制品”治疗癌症的研究也随之受到重视,它包括蛋白、单抗以及多肽类物质。其中,多肽类药物在癌症治疗的研究中备受关注。JWA是新发现的细胞骨架微管和微丝结合蛋白,可以调节两种细胞骨架的重组。本课题组研究证明JWA参与氧化应激诱导的DNA损伤修复,通过调控XRCC1,LIG3的表达参与DNA损伤后的BER修复通路,进一步研究发现JWA对细胞迁移的调节作用是通过激活MAPK信号通路不同下游分子以及对微丝重组的作用而实现的。此外,JWA表达缺陷可以阻断As2O3对HeLa、MCF-7诱导的细胞凋亡。前期的研究还揭示了 JWA在黑色素瘤转移过程中起到非常重要的阻抑作用,体内体外的研究均显示敲减JWA后显著促进转移瘤的形成和生长。我们还通过JWA基因剔除小鼠的建立研究发现JWA可以通过MAPK信号通路调节核转录因子Elk1,进而影响TPA对于肿瘤的促进效应。所以,JWA在肿瘤发生发展的过程发挥着不容小视的作用。结合本课题组对于JWA的前期研究发现,本次研究将构建新的JWA多肽试图模拟JWA在体内的生物学功能。本次的结果证明我们在JWA蛋白编码序列中成功筛选出具有抗黑色素瘤生长作用的JWA多肽,并且在体外研究中发现JWA多肽能够促进As203诱导的肿瘤细胞的凋亡,更有运用穿透肽载体携带JWA多肽更好的促进As203诱导的抗癌效果。这些发现表明由JWA衍生的多肽将为开发癌症治疗的新药提供科学依据。[目的]设计、表达、筛选具有抑止肿瘤生长的JWA功能多肽。探讨JWA多肽对于肿瘤发生的影响以及可能涉及到的分子机制,为了解JWA的功能提供新的线索。[方法]设计合成JWA多肽序列。体内实验选择裸鼠移植瘤模型并用JWA多肽干预,通过跟踪测量瘤体体积的方法来检测JWA多肽在抗肿瘤生长中的效果。体外实验选择As203作为诱导凋亡的药物,选择A375,B16及SGC7901细胞建立系列细胞凋亡的模型。主要运用流式细胞术检测细胞凋亡,运用蛋白免疫印迹观察细胞内相关蛋白的表达水平。[结果]1.筛选出JWA-1号肽抑制裸鼠皮下荷瘤的生长。在裸鼠移植瘤模型中发现JWA-1号肽与对照组相比裸鼠瘤体积明显减小。并且JWA-1号肽抑制肿瘤生长有一定的剂量范围。研究发现相对高剂量的JWA-1号肽的瘤内注射反而对肿瘤的生长抑制作用不大。相对低剂量的JWA-1号肽才有抑瘤的作用。而非磷酸化的JWA-1号肽在相同条件下未见有抑瘤作用。2.明确JWA多肽抑制肿瘤生长的最短有效序列范围。在JWA-1号肽的基础上缩短肽段,发现有7个氨基酸的JWA-6号肽依然可以在体内发挥抑制肿瘤的作用,与对照组相比,JWA-6号肽组的瘤体积明显减小。3.体外实验研究发现JWA多肽没有细胞毒性的产生,且JWA-6号肽与As203联合应用后可以促进As203诱导肿瘤细胞凋亡的能力。从细胞活性实验和蛋白水平检测凋亡标志物PARP-1则可以看出JWA-6号肽在促As2O3诱导凋亡中产生的效果。并且初步推断这与P38-MAPK信号通路的作用相关。4.JWA多肽融合细胞穿透肽在体外研究中的发现。用R9作为载体携带JWA多肽进入细胞内,研究发现CPP-JWA多肽能够以相对更小的剂量促进As2O3诱导人、鼠黑色素肿瘤细胞凋亡。同样,胃癌SGC7901的流式细胞术检测结果和相应的PARP-1蛋白水平的表达共同显示了 CPP-JWA多肽促进As2O3诱导的细胞凋亡。[结论]本次研究中设计和筛选出JWA多肽能够在肿瘤生长过程中发挥抑制作用,虽然在体外环境下JWA多肽并未直接导致肿瘤细胞活性的改变,但是却能够促进As203诱导肿瘤细胞凋亡。我们的工作首次展示了 JWA多肽抑制肿瘤的作用以及CPP-JWA的特别效果。我们将继续研究和探讨JWA多肽在抗肿瘤治疗中的潜在价值。