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胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)致死率极高,五年生存率不到6%,预后极差,诊断时往往已处于晚期,而现阶段仍缺乏针对晚期侵袭性胰腺导管腺癌的治疗手段,因此深入了解PDAC生理病理学机制才能有助于开发特异性的高效的靶向治疗药物。胰岛素样生长因子(Insulin growth factor,IGF)家族是公认的广泛参与生长发育的基因家族,该家族成员同样在癌症的发生发展中发挥着不可或缺的作用,通过查阅文献我们发现该家族的一个相关家族胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白(Insulin like growth factor 2 mRNA binding protein,IGF2BP)家族在转录后水平发挥作用,即通过调控mRNA的生理过程对基因的表达进行调控。该家族作为m6A reader基因家族存在数以千计的靶基因,因此对细胞生理功能的调控是非常广泛的,越来越多的研究也显示出该家族成员在癌症中的功能。进一步阐明IGF2BP家族与癌症的关系具有非常重要的意义。本研究首先通过GEO(Gene Expression Omnibus)数据库中的三个PDAC基因表达谱芯片数据对IGF2BP家族成员在癌与癌旁的表达量进行了比较,发现其中只有IGF2BP2具有统一的变化趋势,均在癌症中发生了上调,然后我们利用OncoLnc数据库进行预后分析,发现IGF2BP2高表达与PDAC不良预后最为显著相关,通过以上分析我们猜想IGF2BP2具有潜在的促进PDAC发生发展的功能。为了证实数据库分析的结果,我们分别在细胞和组织水平对IGF2BP2的表达量进行了验证,发现正如数据库所展示的,IGF2BP2表达量在肿瘤中发生了上调。接着我们在LSL-KrasG12D/+;LSL-Trp53R172H/+;Pdx1-Cre(KPC,自发PDAC模型)小鼠的胰腺肿瘤组织切片中对IGF2BP2进行免疫组化染色,通过观察切片中不同恶性程度的病变组织的染色情况,我们发现随着恶性程度的递增,染色也越来越深,说明IGF2BP2可能具有促进PDAC发展的作用。接着我们通过细胞功能实验和皮下瘤模型对IGF2BP2在PDAC中的功能进行研究。我们发现使用siRNA在PDAC细胞系中对IGF2BP2进行干扰可以显著降低细胞的增殖能力,而IGF2BP2敲降后皮下瘤相比正常细胞的皮下瘤生长变慢,说明IGF2BP2对PDAC细胞的生长具有促进作用。进一步为了研究IGF2BP2促进细胞生长的机制,我们将IGF2BP2敲降的细胞系进行了转录组测序,并与未处理的野生型细胞的转录组数据共同进行了基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA),使用Reactome基因集集合进行富集发现IGF2BP2敲降后引起显著改变的基因集有葡萄糖转运(Glucose transport),说明IGF2BP2会影响葡萄糖向细胞内的转运,而葡萄糖转运是细胞进行葡萄糖代谢的第一个关键步骤,而根据瓦伯格效应(Warburg Effect),癌细胞中主要使用糖酵解产生ATP,因此IGF2BP2敲降后有可能显著影响细胞的糖酵解过程。然后我们进行了糖酵解压力实验,发现IGF2BP2敲降后,PDAC细胞的糖酵解能力显著降低,说明IGF2BP2可以通过促进细胞的糖酵解能力促进细胞增殖的能力。接着我们检测了糖酵解相关基因的mRNA水平表达量,发现IGF2BP2敲降后GLUT1发生了显著并且较大幅度的减少,提示我们IGF2BP2可能通过调控GLUT1的表达来发挥功能。GLUT1是细胞中最常见的葡萄糖转运体,并且经常会在癌症细胞中发生上调并起到促进癌症发展的作用。由于IGF2BP2是mRNA结合蛋白,可以通过直接结合起到稳定mRNA的作用,且通过蛋白质与RNA相互作用数据库发现IGF2BP2可能与GLUT1 mRNA结合,因此我们分别进行了CLIP实验和RNA稳定性实验,分别验证了IGF2BP2可以与GLUT1 mRNA直接结合并且IGF2BP2能够促进GLUT1 mRNA的稳定性。以上结果表明IGF2BP2通过直接结合并稳定GLUT1 mRNA进而促进PDAC细胞糖酵解和增殖能力。为了进一步证实IGF2BP2通过调控GLUT1的表达进而影响细胞功能,我们在IGF2BP2敲降的细胞系中过表达GLUT1,并以IGF2BP2敲降细胞和野生型细胞为对照进行细胞增殖能力和糖酵解能力检测,观察IGF2BP2敲降的细胞系中过表达GLUT1是否能够回复细胞的功能。结果发现GLUT1过表达能够部分回复IGF2BP2敲降造成的细胞功能的减弱,说明IGF2BP2可以通过促进GLUT1表达促进细胞的增殖和糖酵解能力。综上所述,IGF2BP2在PDAC中表达上调并且其高表达会导致不良预后;IGF2BP2能够通过直接结合并稳定GLUT1 mRNA的方式提高GLUT1表达量,从而促进PDAC细胞的糖酵解和增殖能力。