BACE2在非小细胞肺癌骨转移中的作用及机制

发布时间：2020-07-10 18:18

【摘要】：研究背景与目的:约30%至65%的肺癌患者会发生骨转移。骨转移可导致严重骨痛和致残性并发症。目前关于肺癌骨转移的调控基因尚不完全清楚。本文将从非小细胞肺癌(NSCLC)骨转移相关基因的筛查入手,通过体外和体内研究验证其在NSCLC骨转移中的作用及其可能机制。研究方法及结果:第一部分我们首先通过比较NSCLC骨转移细胞系和非骨转移细胞系的表达谱芯片数据(GSE10096),并通过生物功能学分析,发现20个基因如BACE2、OLFML2A、SOWAHC等与肿瘤细胞侵袭相关。我们对20个基因分别构建了带有GFP的RNAi慢病毒载体感染NSCLC细胞。筛选实验发现BACE2基因敲减对瘤细胞迁移能力抑制最显著。第二部分我们分别对NSCLC细胞H1299、H460、A549和SPC-A1-BM的BACE2表达水平进行检测,发现BACE2的mRNA和蛋白水平均呈高表达水平。我们运用transwell实验证实,BACE2基因敲减细胞的迁移和侵袭能力显著下降,BACE2基因过表达细胞的迁移和侵袭能力显著增加。BACE2基因敲减能显著抑制NSCLC细胞的上皮-间质转化。第三部分我们在成功构建SPC-A1-BM骨转移小鼠动物模型基础上,建立了BACE2基因敲减的RNAi慢病毒载体感染SPC-A1-BM细胞系。为进一步验证BACE2基因在NSCLC骨转移中的作用。我们分别运用BACE2基因敲减组细胞(shBACE2)与对照组细胞(shRNA-NC)分别接种BALB/c裸鼠。发现BACE2基因敲减组较对照组小鼠的骨转移发生率显著下降,并且BACE2基因敲减组小鼠的生存期较对照组显著延长。第四部分通过对癌旁组织(19例)、Ⅰ期-Ⅲ期的NSCLC癌组织(22例)、有骨转移Ⅳ期NSCLC的癌组织(11例)和无骨转移Ⅳ期NSCLC的癌组织(8例)的mRNA表达水平和蛋白表达水平的分析发现,BACE2在NSCLC癌组织中表达水平明显高于癌旁组织,BACE2的表达水平与NSCLC骨转移密切相关。第五部分为进一步探索BACE2基因在NSCLC侵袭转移中的调控机制,我们通过对BACE2基因敲减H1299细胞与对照组细胞的基因表达谱进行分析,发现BACE2基因可能通过HGF/c-Met信号通路,调控BMP6、JUN、FOS和PIK3R3基因的表达,进而在NSCLC侵袭转移中发挥作用。研究结论:BACE2基因在NSCLC细胞中高表达。BACE2基因敲减能显著抑制NSCLC细胞的迁移、侵袭能力和抑制NSCLC细胞的上皮-间质转化。BACE2基因过表达能显著增加细胞的迁移和侵袭能力。BACE2基因敲减能显著抑制小鼠骨转移的发生。BACE2在NSCLC癌组织中表达水平明显高于癌旁组织,BACE2的表达水平与NSCLC骨转移密切相关。BACE2基因可能通过HGF/c-Met信号通路对NSCLC侵袭转移进行调控。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R734.2
【图文】：

重损害肺癌患者的健康，降低其生活质量[9,10]。在临床实践中，无转移常被忽视，很多肺癌骨转移病灶是在患者出现疼痛或发生 SRE[11]。Rosen 等报道一项比较唑来膦酸或安慰剂治疗 NSCLC 骨转移究结果，250 例安慰剂组的肺癌患者有 48%的患者发生了 SREs（图

图 2 NSCLC 骨转移的分子调控[24]Figure2. Overview of selected targets mediating bone tropism of(Weidle UH, et al. Molecular Mechanisms of Bone Metastasis. CancProteomics,2016, 13(1):1-12.)骨转移分子调控的研究主要集中在两个不同方面：癌细胞定植胞与骨髓间质的交互作用。Yang 等发现骨髓的基质细胞 ST-2

图 3 BACE2 蛋白的分子结构示意图[44]Figure3. Schematic illustration of BACE2 structural organizations(Yan R. Physiological Functions of the β-Site Amyloid Precursor Protein Cleaving Enzyme 1and 2. Front Mol Neurosci, 2017, 10:97.)目前的研究发现 BACE2 基因参与唐氏综合征[45,46]和阿尔茨海默病（老年痴呆）

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本文编号：2749280