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胰腺癌是一种高致死率的恶性肿瘤,其特点是转移早、侵袭性强、预后差。虽然近年来化学治疗、放射治疗、分子靶向治疗等治疗手段进步,但胰腺癌患者的5年生存率仍低于7%。尽管一些危险因素已经被阐明与胰腺癌的发生有关,但胰腺癌发生发展的分子机制仍有待进一步阐明。因此,识别胰腺癌进展相关的分子标志物对于早期诊断和制定有效的治疗方案是必要的。细胞质形式的磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(cytosolic phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK-C,也称 PCK1)通常被认为是肝和肾糖异生的关键起始酶,其在多种恶性肿瘤中的异常表达与肿瘤恶性增殖、进展相关。然而,PCK1在胰腺癌中的表达水平及发挥的生物学作用尚不清楚。本实验旨在研究PCK1在胰腺癌组织/细胞中的表达水平,并分析其表达水平与胰腺癌患者生存和预后的相关性,通过慢病毒shRNA敲减PCK1,观察下调PCK1后对胰腺癌细胞生长、增殖、迁移等生物学行为的影响。并观察PCK1上调后胰腺癌细胞生物学行为的改变。探究PCK1发挥这些生物学作用的可能机制,为基因靶向治疗提供潜在的靶点。材料与方法首先通过基因表达谱交互分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA)在线数据库预测PCK1在胰腺癌及周围正常组织中的表达,并分析PCK1表达与胰腺癌病理分期分级;患者生存及预后的相关性。随后,在人胰腺癌细胞株中慢病毒shRNA敲减PCK1,筛选稳转细胞株,通过细胞计数、CCK8实验、克隆形成实验、EdU实验等研究PCK1对胰腺癌细胞生长增殖的作用;通过Transwell实验、PhagoKinetic Track Motility实验研究PCK1对胰腺癌细胞迁移、侵袭的作用;通过免疫蛋白印迹(western blotting,WB)实验研究PCK1对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(the mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路的影响以及 WEE1 激酶、cyclin D1 等细胞周期检查点蛋白、凋亡标志蛋白cleaved-PARP等表达影响。最后对PCK1在胰腺癌中的生物学功能作初步探讨。研究结果首先,通过GEPIA在线分析发现PCK1在人体正常组织和癌症组织中均有表达且在胰腺癌组织的表达显著高于正常组织。PCK1表达的中位数在Ⅲ期及Ⅳ期高于Ⅰ期及Ⅱ期。高表达PCK1的胰腺癌患者,相比低表达的胰腺癌患者总生存期短,提示PCK1高表达有预后较差的趋势。此外,我们通过qRT-PCR以及Western blotting发现PCK1在胰腺癌组织中表达相比癌旁组织增加。我们通过慢病毒shRNA敲减PCK1,筛选稳转细胞株,研究PCK1对胰腺癌细胞恶性增殖、迁移、侵袭等相关功能影响。慢病毒shRNA敲减PCK1后,CCK8实验、克隆形成实验及EdU实验均发现胰腺癌细胞增殖减少;Transwell实验、PhagoKinetic Track Motility Assay实验用于检测细胞的迁移能力,发现敲减PCK1后胰腺癌细胞迁移能力下降;除此之外,慢病毒shRNA敲减PCK1后,细胞周期相关蛋白Wee1表达增加、Cyclin D1表达减少;细胞凋亡的标志蛋白,多聚ADP核糖聚合酶(The poly ADP ribose polymerase,PARP)降解产物(cleaved PARP)表达增多。敲减PCK1后,Akt-mTOR信号通路的活化。另外,过表达PCK1后,可以观察到促进增殖、转移的生物学作用。研究结论1.PCK1在胰腺癌组织中高表达,高分期的胰腺癌患者PCK1表达增高。PCK1高表达与胰腺癌不良预后相关;2.慢病毒shRNA敲减PCK1抑制胰腺癌细胞生长增殖、迁移;3.慢病毒shRNA敲减PCK1伴随胰腺癌细胞周期蛋白表达变化,对细胞周期进程有抑制作用;4.慢病毒shRNA敲减PCK1可促进胰腺癌细胞凋亡;5.慢病毒shRNA敲减PCK1抑制Akt-mTOR信号的活化,提示PCK1在胰腺癌生物学行为中发挥一定的功能,并伴随Akt-mTOR信号通路的激活。6.过表达PCK1可促进胰腺癌细胞增殖、迁移