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1.雌激素效应性PTPRO的表达可通过制约STAT3通路抑制HCC进展受体O型蛋白酪氨酸磷酸酶(Protein tyrosine phosphatase receptor type O,PTPRO)是一种受体型的蛋白酪氨酸磷酸酶(phosphotyrosine phosphatases,PTP),最近在多种肿瘤中被报道具有抑癌蛋白的潜能,然而其具体抑癌效应及相关机制却仍属未知。值得我们关注的是,肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的发生及进展表现出显著的性别差异与炎性特征。在第一部分研究中,我们旨在探索并阐明PTPRO在HCC实质中的肿瘤生物学功能及相关机制。首先,我们检测了180例HCC临床标本(男性120例/女性60例),发现PTPRO在肿瘤组织中的表达水平显著低于癌旁组织,并且,在男性病例癌旁组织中的表达显著低于女性病例。我们发现雌激素受体α(estrogen receptor alpha,ERα)能够以转录因子的形式上调PTPRO的表达。接下来,通过使用HCC细胞系检测发现PTPRO过表达可明显抑制细胞增殖而促进细胞凋亡。在炎症相关性小鼠HCC模型中,我们发现PTPRO表达缺失可明显增加HCC的肿瘤数量与体积。进一步,我们发现PTPRO可通过抑制STAT3(signal transducer and activator of transcription 3)的活性来抑制HCC的发生及进展,而该关键信号的调控主要依赖于PTPRO对JAK2(Janus kinase 2)及PI3K(phosphoinositide 3-kinase)的去磷酸化作用。有意思的是,PTPRO也可通过去磷酸化同时造成c-Src通路的活化。由此可知,PTPRO的抑癌功能可归因于其对STAT3活性的制约,从而有效地阻断了炎症介导HCC发生及进展的信号转导。2.ptpro可通过对nf-κb的反馈性活化在肝脏iri过程中发挥双重作用当发现ptpro可抑制hcc进展之后,我们转而开始关注其在良性肝脏组织中的角色——如果ptpro同时抑制正常肝细胞的生存,则意味着它可能将促进肝切除术后急性肝脏衰竭的发生。肝部分切除是治疗早期肝脏恶性肿瘤最有效的手段之一。手术过程中,肝脏缺血再灌注损伤(ischemiareperfusioninjury,iri)是一项难以避免的临床事件。核因子-κb(nuclearfactor-κb,nf-κb)因其在肝细胞及巨噬细胞两种不同类型细胞中的表达及功能,在肝脏iri过程中起着“双刃剑”式的作用。同时,nf-κb在炎症介导肿瘤发生过程中亦扮演着不可或缺的角色。我们近期发现ptpro可有效活化c-src,而后者被认为是激活nf-κb的重要旁路。在第二部分研究中,我们旨在阐明肝脏iri过程中ptpro的表达变化、功能作用及分子机制。本研究招募了五例施行肝部分切除术的良性肝脏疾病患者作为志愿者,在术中获取其肝脏组织,检测ptpro的表达及活性变化。同时,使用野生型(wildtype,wt)及ptpro-/-c57bl/6小鼠构建肝脏ir模型,分析其肝脏功能及损伤的情况。相对应地,分离上述小鼠原代肝细胞及巨噬细胞,在体外予以过氧化氢或肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor,tnf-α)刺激,以探讨iri信号机制。在人及小鼠肝脏iri过程中,ptpro的表达水平于早期降低,而在后期升高或恢复正常。体外实验表明nf-κb可在此过程中调控ptpro的转录。通过ptpro-/-c57bl/6小鼠及其原代细胞,发现ptpro表达缺失可致肝脏iri损伤加重,而其炎症因子的表达却反常性地降低。ptpro缺失可同时造成肝细胞及巨噬细胞中nf-κb活性的减低,而这一点与其对c-src的去磷酸化活化作用有关。因此,ptpro在肝细胞中的表达起到了保护肝脏的效果,在巨噬细胞中的表达却促进了炎症反应。因而,ptpro可以正性反馈的形式在肝脏iri过程中调控nf-κb的活性,且扮演着双面性的角色。3.ptprot可在hcc微环境中维持t细胞介导的抗肿瘤免疫肿瘤浸润性t细胞对于肿瘤免疫而言具有极为关键的意义,尤其效应性t细胞(teffectorcells,teff)与调节性t细胞(regulatorytcells,treg)之间的平衡可直接影响肿瘤病人的预后。然而,在肿瘤微环境的潜移默化之下,t细胞很难履行其正常的抗肿瘤免疫职责。在第三部分研究中,我们旨在探讨截短型PTPRO(truncated isoform of PTPRO,PTPROt)在T细胞介导肿瘤免疫中的重要角色。我们募集了70例HCC患者及30例健康志愿者进行临床分析,同时利用ptpro-/-C57BL/6小鼠及NOD/SCID小鼠构建皮下荷HCC模型探讨T细胞肿瘤免疫,并通过一系列体内外实验,分析了PTPROt介导T细胞增殖、活化与分化的机理。我们发现,在缺氧性HCC微环境的作用下,ptpro基因可受到缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)的抑制,从而在瘤内T细胞中显著表达下调;此外,PTPROt的表达水平与肿瘤浸润性Teff/Treg比率及临床病理表型呈高度相关。不仅如此,PTPROt缺失可削弱T细胞介导的肿瘤免疫,并显著地促进小鼠HCC的生长及进展。从机制上讲,PTPROt缺失可通过对Lck(lymphocyte specific tyrosine kinase)的去磷酸化作用降低Teff细胞的数量和功能,并可通过抑制STAT5(signal transducer and activator of transcription 5)活性而阻断Treg细胞的分化。PTPROt因其对Teff/Treg细胞稳态的支持作用,可在HCC微环境中有效地增强T细胞介导的抗肿瘤免疫。结论:经研究鉴定,我们发现PTPRO对于HCC而言是一个多效性的抑癌蛋白。它不仅可在肿瘤细胞及免疫微环境中发挥“双管齐下”的抑癌效应,亦可在炎性刺激或应激状态下保护正常肝脏组织的功能。