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无论是在发达国家还是发展中国家,肿瘤都是导致人类死亡的主要原因。肺癌是最常见的肿瘤之一,每年约有180万人被诊断出患有肺癌。随着空气污染的加重,肺癌在不吸烟人群中的发病率也越来越高。目前,也有人提出把空气污染作为肺癌发生的一个原因。现在,人们正在努力寻找新的肿瘤标志物以及新的方法,以期能够有效地治疗肺癌。 囊泡循环和运输参与了细胞各方面的行为,与细胞分化、细胞极性的丢失、细胞转化、细胞侵袭和转移等密切相关。囊泡运输过程的失衡可能在肿瘤进展中发挥重要作用。Rab22a是Ras相关小G蛋白家族的成员之一,同时也具有癌基因的作用。之前文献报道Rab22a高表达于多种肿瘤中,如肝癌,黑色素瘤等。然而,Rab22a的癌基因机制并没有报道。有研究显示,Rab22a在内吞囊泡循环的多个水平均发挥重要作用,它被报道可以和早期内体或晚期内体相互作用,但是并不能和溶酶体相互作用。激活形式的Rab22a可以和早期内体抗原的N端相互作用,并为在早期内体上直接募集Rabex-5,激活Rab5提供了结合位点,建立了Rab22-Rabex5-Rab5信号通路能够促进早期内体的融合。但是Rab22a通过调控囊泡循环参与肿瘤发生发展的机制尚不明确。 CD147,或EMMPRIN,是免疫球蛋白超家族的成员,高表达于各种上皮来源肿瘤组织和细胞,并且参与了包括肿瘤细胞生物学行为在内的多个病理生理过程。CD147促进MMPs和细胞因子的分泌在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。CD147能够调节细胞增殖、凋亡、肿瘤细胞迁移、侵袭以及细胞分化,特别是在缺氧的条件下,CD147尤为重要。缺氧能够诱导CD147在癌细胞中的mRNA水平和蛋白水平的表达上调,并且上调的CD147促进肿瘤的糖酵解。在缺氧的条件下,CD147能够促进肿瘤的生长,抑制肿瘤细胞凋亡,并且使其侵袭能力增强。已有报道CD147是非网格蛋白依赖的内吞(clathrin-independent endocytosis,CIE)蛋白之一,其内化循环过程受Rab22a及其他分子的调控。但是Rab22a参与调控CD147内化循环的机制还未阐明,同时CD147内化循环对肿瘤发生发展的作用也未见报道。 本研究分三部分: 第一部分、Rab22a协同CD147促进肺癌细胞的迁移侵袭。 我们首先在肺癌细胞系中筛选出Rab22a相对高表达的H1299细胞,干涉Rab22a抑制H1299的侵袭和迁移。对Rab22a和CD147进行双干涉,发现H1299的侵袭和迁移能力均弱于单独干涉组。以上结果表明Rab22a可能协同CD147促进肺癌细胞的侵袭转移过程。 第二部分、Rab22a能够和CD147相互作用并影响CD147囊泡循环过程。 我们通过免疫共沉淀实验证明Rab22a和CD147存在相互作用。通过免疫荧光和流式细胞术证明干涉Rab22a后细胞膜表面CD147减少,而细胞内CD147增多。CD147循环实验直接证明了干涉Rab22a后CD147囊泡循环减弱。 第三部分、干涉Rab22a能够促进CD147时间依赖的泛素-蛋白酶体降解。 干涉Rab22a后在不同时间点检测CD147水平,发现较长时间的干涉(96h)会引起CD147下调。与此同时,CD147泛素化水平增加,而且加入蛋白酶体抑制剂MG132后CD147增多,而干涉Rab22a后,CD147并不与溶酶体发生共定位。这表明干涉Rab22a抑制了CD147囊泡循环,促进其泛素-蛋白酶体降解。 综上所述,我们发现Rab22a能够促进肺癌细胞的迁移和侵袭过程。Rab22a能够和CD147相互作用,促进CD147的囊泡循环。干涉Rab22a可阻断CD147的囊泡循环,使得CD147滞留在细胞内,最终走向泛素-蛋白酶体降解。这些结果提示靶向CD147的囊泡循环可能成为肺癌治疗的新策略。