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转移的发生是结直肠癌患者死亡的主要原因。虽然研究人员对结直肠癌相关的遗传改变做了广泛的研究,但是至今仍不清楚结直肠癌转移发生中的关键调控基因,这阻碍了转移性结直肠癌患者靶向治疗的开展。作为一种NAD+依赖的去乙酰化酶,SIRT1兼具调节组蛋白和非组蛋白乙酰化水平的活性。既往的研究发现SIRT1在结直肠癌患者中异常高表达,并且与患者病情的恶化和糟糕的整体生存期相关;另外,相比于低转移性的结直肠癌细胞系,SIRT1在高转移性结直肠癌细胞系中的表达水平要明显更高。尽管这些结果提示SIRT1可能参与结直肠癌的转移过程,但是SIRT1在结直肠癌转移中的具体作用和潜在分子调控机制尚无报道。通过这项研究,我们希望能明确SIRT1在结直肠癌转移中的作用,并阐明其相关分子机制,进而为临床上使用SIRT1抑制剂治疗转移性结直肠癌提供理论依据。具体实验方法如下:(1)在低转移性的SW480细胞系中外源表达SIRT1后,western blot实验验证SIRT1蛋白的表达变化,transwell实验分析肿瘤细胞迁移和侵袭能力的变化。(2)在高转移性的SW620、LoVo细胞系中干扰SIRT1后,western blot实验验证SIRT1蛋白的表达变化,Transwell实验分析肿瘤细胞迁移和侵袭能力的变化,划痕实验分析肿瘤细胞迁移能力的变化。(3)建立NOD/SCID小鼠结直肠癌移植瘤模型,研究干扰SIRT1对肿瘤转移能力的影响。(4)通过qRT-PCR实验研究干扰SIRT1后上皮标志物E-cadherin、occludin及间质标志物fibronectin、vimentin mRNA表达水平的变化。通过western blot和免疫荧光实验研究干扰SIRT1后上皮标志物E-cadherin、occludin及间质标志物fibronectin、vimentin蛋白表达水平的变化。通过western blot实验研究SIRT1特异性小分子抑制剂tenovin-6处理后,结直肠癌细胞上皮标志物E-cadherin、occludin及间质标志物vimentin蛋白表达的变化。(5)通过qRT-PCR、luciferase报告基因分析、western blot和免疫荧光等实验研究干扰SIRT1后,Fra-1分别在mRNA、启动子活性、蛋白表达水平的变化。(6)通过western blot和transwell等实验研究Fra-1对SIRT1调控上皮-间质转化(epithelial–mesenchymal transition,EMT)发生的介导作用。(7)SIRT1和Fra-1在肿瘤组织样本中的免疫组化及临床相关性分析。结果显示:(1)外源表达SIRT1促进结直肠癌细胞的体外迁移和侵袭。(2)干扰SIRT1抑制结直肠癌细胞的体外迁移和侵袭。(3)干扰SIRT1抑制结直肠癌细胞的体内转移。(4)干扰SIRT1促进结直肠癌细胞间质–上皮转化(mesenchymal–epithelialtransition,MET)的发生,表明SIRT1调控EMT。(5)干扰SIRT1下调Fra-1在mRNA和蛋白水平的表达,表明SIRT1调控Fra-1表达。(6)干扰Fra-1抑制SIRT1对EMT的调控作用,表明Fra-1介导SIRT1对EMT的调控。(7)SIRT1和Fra-1在结直肠癌患者中的高表达可预测其不良整体生存期。可见,SIRT1可通过调控Fra-1促进EMT的发生和结直肠癌的转移;因此,它是一个潜在的转移性结直肠癌治疗靶点。