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肿瘤是威胁人类生存的重大疾病。虽然肿瘤细胞已有大量的标志性分子被相继发现并据此开发了多种针对这些分子的治疗药物,但恶性肿瘤的治疗仍缺少突破,肿瘤的转移及复发等恶性进展仍是患者死亡的主要原因。因此,深入了解恶性肿瘤恶性进展的机制,寻找潜在的调节肿瘤转移、诱导分化等的关键性分子,对于发现肿瘤治疗的有效靶点具有重要的意义。本论文采用比较研究的方法,通过比较多对来源相同但恶性程度不同肿瘤细胞,发现参与调控肿瘤细胞恶性进展的关键性分子,并尝试用小分子化合物对其进行调控。 第一章综述了目前肿瘤恶性进展的研究现状,以及肿瘤细胞在恶性进展过程中已经被揭示的事件。接着,详细阐述了若干在肿瘤恶性进展中可能起到促进作用的分子,如PRL-3和OSBP。最后,我们针对目前抗转移药物的现状进行了讨论,并对未来抗肿瘤化合物的发展进行了展望。 第二章通过比较一系列恶性程度逐渐升高的黑色素瘤细胞,基于PRL-3在这几株细胞中的表达水平的差异,以及NHERF1在其恶性进展过程中定位的变化,探讨PRL-3如何通过对NHERF1的调控促进黑色素瘤的恶性进展。首先,我们选择一系列恶性程度逐渐增加的黑色素瘤细胞株,证实了PRL-3在黑色素瘤恶性进展的过程中表达水平逐渐升高。然后通过足垫转移模型的体内转移成像,确定PRL-3能够促进黑色素瘤的淋巴结转移。接着,我们考察了NHERF1在黑色素瘤恶性进展中定位的变化,以及NHERF1定位的变化对AKT信号通路的调控。得出如下结论:NHERF1在黑色素瘤恶性进展过程中,不断从细胞核向细胞浆转移,并且会导致PTEN伴随其出核,进而导致细胞核中的PTEN对细胞核中p-AKT的抑制作用减少,而黑色素瘤细胞中AKT的磷酸化主要发生在细胞核,从而促进黑色素瘤的恶性进展。最后考察了PRL-3对NHERF1的调控。我们发现在恶性程度高的黑色素瘤细胞中NHERF1的Ser磷酸化程度较低,恶性程度高的黑色素瘤细胞中NHERF1的Ser磷酸化程度较高,并且磷酸化形式主要分布在细胞核,而在胞浆中主要以非磷酸化形式存在。PRL-3可以通过其磷酸酶活性,与NHERF1发生相互作用,将细胞核中的p-NHERF1(Ser)去磷酸化,导致其出核,最终促进黑色素瘤的恶性进展。 第三章通过比较正常乳腺上皮细胞MCF-10A与侵袭能力比较强的三株乳腺癌细胞——MCF-7,MDA-MB-231和4T1,发现PRL-3在MCF-10A中的表达量远低于三株乳腺癌细胞。小分子化合物RA-V能够显著抑制乳腺癌细胞的增殖,而对正常乳腺上皮细胞的抑制作用很小。因此,着重探讨了RA-V杀伤恶性乳腺癌细胞的作用机制。首先,我们发现RA-V可以抑制PRL-3的表达,并可以抑制乳腺癌细胞的粘附、迁移和侵袭能力。接着,我们考察了RA-V诱导乳腺癌细胞凋亡的情况,发现RA-V可以时间和剂量依赖性地诱导乳腺癌细胞凋亡。通过对各个凋亡通路的考察发现RA-V诱导的凋亡依赖于线粒体途径,而不是通过死亡受体通路或者内质网应激反应。由于在上一章中我们得知PRL-3可以调控AKT信号通路,我们接着考察了RA-V对乳腺癌细胞中p-AKT的影响。结果显示,RA-V可通过阻断PDK1与AKT的相互作用,抑制AKT(Thr308)的磷酸化,同时还可抑制AKT(Ser473)的磷酸化,从而抑制了AKT的活性。最后,通过对AKT通路进行调控,发现RA-V诱导的凋亡是AKT介导的。用PI3K抑制剂wortmannin对乳腺癌细胞预处理后可以促进RA-V诱导的凋亡;而通过过表达AKT来逆转AKT的活化抑制作用后,RA-V诱导的凋亡显著减少。 第四章通过比较恶性程度不同,但PTEN缺失的一对脂肪肉瘤SW872和SW872-S细胞,借助一个对高恶性程度肿瘤细胞具有更强抑制活性的小分子化合物SBF-1,揭示了在非PRL-3促进的肿瘤转移、是分化抵抗导致的恶性进展事件中,起关键调控作用的分子。首先,我们确定了多种肿瘤细胞在发生恶性进展后,对SBF-1的敏感性增加。接着我们考察了SBF-1对脂肪肉瘤细胞的抑制作用,结果显示SBF-1能够诱导凋亡,抑制p-AKT,且在高恶性程度细胞中的作用强度都大于低恶性程度的细胞。虽然SW872细胞中PRL-3的表达水平低于SW872-S,但SBF-1并不能抑制PRL-3的表达。接着,我们通过多种不同的方法,确定了OSBP是SBF-1的一个作用靶点,并且在SW872细胞中OSBP的表达量低于SW872-S细胞。最后,我们发现OSBP可以促进脂肪肉瘤的生长,而SBF-1可以通过对OSBP的调控抑制脂肪肉瘤细胞的生长。 综上所述,本论文通过比较三种类型肿瘤的恶性进展过程或小分子化合物对其的调控,研究了在肿瘤转移和分化抵抗恶性进展事件中的关键调控分子;首次揭示了PRL-3促进黑色素瘤恶性进展的一些分子机制;阐述了一个可以调控PRL-3的化合物RA-V的抗肿瘤作用机制;发现了针对恶性程度高的肿瘤抑制效果好的小分子化合物SBF-1,阐明了其作用机制及其靶蛋白OSBP对肿瘤生长的促进作用。这些研究结果揭示了不同类型肿瘤细胞恶性进展过程中的一些共性和个性,提示肿瘤治疗需要多种作用方式,发现了一些具有独特作用的小分子化合物,对于针对肿瘤恶性进展的药物治疗具有重要的指导意义。