HUNK基因调控IGF-1R对结肠癌耐药的分子机制研究

发布时间：2020-09-18 13:15

　　 胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth 1 factor,IGF-1R)是受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTKs)家族中一员,广泛分布于肺、卵巢、前列腺、骨骼、心和肌肉等多种组织中,IGF-1R与IGF-1结合后激活PI3K-AKT和MAPK两大信号通路,从而参与肿瘤的发生和发展。IGF-1R在肿瘤发生、发展、侵袭和转移中扮演重要角色。IGF-1R抑制剂已用于肿瘤临床治疗,但往往产生耐药而效果并不理想。我们执行了一个高通量siRNA筛选去筛选哪些基因沉默会使细胞对IGF-1R抑制剂敏感,经过两轮筛选最后确认了12个候选基因。其中一个基因激素正调节肿瘤相关性激酶(hormonally up-regulated neu-associated kinase,HUNK)功能几乎没有被报道,这个基因沉默以后,极大加强了胰岛素样生长因子1受体抑制剂药效。HUNK来自MMTV-neu转基因小鼠中产生的乳腺肿瘤细胞中分离出的蛋白激酶。这个激酶一直到2000年才被克隆。HUNK在人类乳腺癌,卵巢癌和结肠癌的侵袭性亚群中高表达。研究发现HUNK的激酶活性是myc诱导的乳腺癌细胞迁移、侵袭和转移所必需的,因此,我们同样研究HUNK激酶活性是否是HUNK发挥功能所必需的。结肠癌是最常见的癌症类型之一,并且是全球癌症死亡的常见原因之一。然而结肠癌的病理机制复杂且发病机制尚不清楚,肿瘤细胞的增殖,侵袭和转移在结肠癌的发生发展中起到关键作用。而HUNK在结肠癌中的作用机制尚不明确。本研究发现HUNK和IGF-1R在结肠癌的表达高于正常结肠组织,高表达HUNK的结肠癌细胞系对IGF-1R抑制剂耐药,而在高表达HUNK细胞系中敲降HUNK,细胞对IGF-1R抑制剂敏感;低表达HUNK结肠癌细胞系对IGF-1R抑制剂敏感,而在低表达HUNK细胞系中过表达HUNK,细胞对IGF-1R抑制剂耐药。HUNK促进细胞增殖和体外克隆形成能力,HUNK促进细胞增殖和体外克隆形成能力需要HUNK激酶活性。HUNK表达影响IGF-1R磷酸化蛋白水平,进一步研究发现HUNK和IGF-1R相互结合。本课题发现HUNK可以调控IGF-1R抑制剂耐药性,从而参与结肠癌的发生和发展,可为结肠癌的精准治疗提供重要的参考价值。
【学位单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R735.35
【部分图文】：

图 1-1 IGF-1R 相关的信号通路Fig.1-1 IGF-1R-related signaling pathwaysIGF-1R 与配体 IGF-1 或 IGF-2 结合后引起 α、β 亚基结构发生变化，内底物的招募和磷酸化。激活的 IGF-1R 后又激活多个细胞内信号转导级联参与调控多种细胞增殖、迁移、甚至分化的过程。最主要的是 Ras/Raf/丝化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和磷脂酞肌醇（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）-Akt-哺乳动物雷帕霉素靶向（mammalian target of rapamycin，mTOR）信号通路[11]，从而在肿瘤细胞生存信号，这可能是 IGF 轴与抗肿瘤治疗的原发或获得性耐药产生关联的酪氨酸激酶受体 IGF-1R 招募磷酸化 IRS-1/Shc 作为中间体进而激活和细相关的MAPK信号通路，Shc招募生长因子受体结合蛋白（2growthfactorrbound protein 2，Grb2）并结合 Ras-GEF SOS，进而激活 Ras/Raf/ MAPK路[12]。PI3K-Akt- mTOR 信号通路在许多细胞功能中发挥重要作用，如生活和增殖等[13]。PI3K 的活化是由 RTKs 通过偶联 G-蛋白偶联受体、致癌

图 1-2 合成致死概念图示Fig.1-2 Schematic representation of synthetic lethalitysyntheticlethality，SL）是指两个非致死性基因同时失。如图 1-2，野生型 A 基因和 B 基因合成致死相互作有在 AB 突变组合中观察到的致死表型。近几年，合家的注意，是由于他们发现基因间的功能性关系信息

图 1-3 高通量 siRNA 筛选策略Fig.1-3 High-throughput siRNAscreening strategy这个抑制剂被 AstraZeneca 所开发，会特异性抑制 IGF-1R 功能。通过这个技术我们共筛选出 12 个基因，使用 siRNA 沉默这些基因，会显著提高 IGF-1R小分子抑制剂杀死前列腺癌 DU45 细胞。它们都有可能成为 IGF-1R 抑制剂药物效果的生物标记（图 1-4）。图 1-4 高通量 siRNA 筛选结果Fig.1-4 High-throughput siRNAscreening results

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本文编号：2821691