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《大连医科大学》 2018年
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CD82胞外小环结构域氨基酸序列模拟多肽抑制肿瘤细胞体外迁移及体内转移作用及作用机理的研究

何欣  
【摘要】:肿瘤转移抑制因子(Metastasis suppressor)是由转移抑制基因(Metastasis suppresor gene,Msgs)编码的一类在肿瘤转移过程中发挥负调作用的蛋白质。其作用特点是抑制肿瘤细胞在体内的扩散转移,但不影响原发瘤的形成及生长。为区别与抑癌基因,故定义为肿瘤转移抑制基因。自从1988第一个肿瘤移抑制基因,NM 23基因被发现以来,已经发现了30多个肿瘤转移抑制基因。不同的转移抑制因子可在转移过程的不同环节阻断转移过程。一些转移抑制因子可促进细胞间的同源粘附,以阻断瘤细胞从原发瘤的脱落;一些转移抑制因子可抑制细胞外基质分子的降解及肿瘤细胞的迁移和侵袭。一些转移抑制因子调控肿瘤细胞在血液或继发部位的存活和生长,抑制转移瘤的形成。不同转移抑制因子之间的功能常互相交叉。一种转移抑制因子可在多个不同环节阻断肿瘤转移。转移抑制基因在转移的瘤细胞中常常表达下调或不表达。恢复其表达或功能可抑制肿瘤细胞在体外迁移运动和在体内的转移。因此,肿瘤转移抑制因子的相关研究是目前肿瘤转移领域的前沿课题,其研究热点正由对生物学功能及作用机制的研究,转向靶向转移抑制因子治疗策略的设计以及靶向或模拟转移抑制因子的抗转移新药的开发。恢复肿瘤转移抑制因子的功能,抑制肿瘤的侵袭和转移,将为临床控制肿瘤转移开辟一条新途径。过去的多年中,已有多种策略被用来恢复转移抑制基因的功能。这些策略可分为三类:诱导内源性不表达基因重新表达、通过脂质体或病毒介导的基因治疗技术转染外源基因,直接应用肿瘤转移抑制基因编码的重组蛋白产物,以及靶向转移抑制基因的下游通路。然而,到目前为止,因各种原因,如技术上的限制、疗效欠佳,或对正常生理的干扰,靶向肿瘤转移抑制基因控制肿瘤转移的治疗策略在临床的应用尚处于起步阶段,仍面临众多挑战。在众多肿瘤转移抑制因子中,KAI 1(Kang Ai 1,抗癌1号)/CD82是研究最为详细的肿瘤转移抑制因子之一。KAI 1/CD82广泛表达于不同组织,在肿瘤组织中表达经常被下调或缺失。与其他大多数肿瘤转移抑制因子不同,KAI 1/CD 82可在多个环节阻断肿瘤的转移:KAI 1/CD82可促进肿瘤细胞的同型粘着,抑制瘤细胞从原发瘤脱离。KAI 1/CD82可抑制细胞外基质分子降解,抑制细胞-细胞外基质粘附;KAI1/CD82也可抑制细胞迁移运动、诱导肿瘤细胞衰老或休眠。KAI 1/CD82属于四跨膜蛋白家族成员,包含四个跨膜结构域、两个细胞外环(EC1和EC2)、一个胞内小环、和胞内N端和C端。目前,KAI 1/CD82各部分结构域所对应的功能基本弄清楚,但其胞外小环结构域(EC1)的功能研究欠缺,尚不清楚。既然EC1结构域在长期生物进化过程中一直存在于四跨膜蛋白家族的所有成员中,必定有其重要的功能。为验证这一假设,在前期研究中,我们合成了CD82-EC1结构的氨基酸序列模拟肽(CD82-EC1-m P),并发现CD82-EC1-m P可以抑制肿瘤细胞体外迁移运动。在本研究中,我们进一步研究了CD 82-EC1-m P对肿瘤细胞转移行为的影响,并对其影响机制做了初步探讨。同时观察了CD82-EC1-m P体内抗肿瘤转移作用。一、体外培养细胞,采用划痕法,transwell法,观察CD82-EC1-m P肿瘤细胞粘附、贴壁,的迁移及生长的影响。结果:1.CD82-EC1-m P促进肿瘤细胞的粘连聚集2.CD82-EC1-m P抑制肿瘤细胞的贴壁生长3.CD82-EC1-m P抑制肿瘤细胞的迁移结论:CD82-EC1-m P抑制肿瘤细胞体外迁移,可能是其转移抑制作用的主要机制之一。二、采用Western Bloting、细胞免疫荧光化学等技术,对CD82-EC1-m P抑制细胞迁移机制进行初步研究。结果:1.CD82-EC1-m P可抑制Vimentin的表达,促进Vimentin的磷酸化。促进磷酸化的Vimentin向细胞表面分布。2.CD82-EC1-m P促进E-Cadherin的表达。3.CD82-EC1-m P抑制β-Catenin在细胞核分布,促进β-Catenin在细胞膜分布。4.CD82-EC1-m P抑制GSK3β磷酸化,激活GSK3β,促进β-Catenin磷酸化结论:CD82-EC1-m P下调Wnt信号通路,抑制GSK3β磷酸化从而激活GSK3β,GSK3β使β-Catenin磷酸化降解,减少β-Catenin由胞质进入细胞核,从而抑制Vimentin的表达。另外,CD82-EC1-m P促进β-Catenin向胞膜分布并加强与E-Cadherin复合体形成。三、经尾静脉注射,建立纯系小鼠和裸鼠模型,观察CD82-EC1-m P对体内肿瘤转移的影响。结果:1.CD82-EC1-m P抑制小鼠肺癌LLC细胞在ICR小鼠形成肺转移。2.CD82-EC1-m P抑制人肺癌H1299细胞裸鼠体内肺转移。3.CD82-EC1-m P抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞裸鼠体内肺转移。4.CD82-EC1-m P抑制人结肠癌SW620细胞裸鼠体内肺转移。
【学位授予单位】:大连医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R73-3

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【参考文献】
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