分子伴侣grp94促癌的临床及基础研究

发布时间：2020-07-23 20:31

【摘要】：葡萄糖调节蛋白94(Glucose regulated protein 94,grp94)为内质网应激蛋白,发挥分子伴侣功能,可协助蛋白的折叠、转运、分泌及降解。许多肿瘤内源性及外源性因素可引起肿瘤细胞的内质网应激,激活未折叠蛋白反应,上调grp94等分子伴侣蛋白的表达,维持肿瘤内环境稳态,促进肿瘤细胞生存。分子伴侣grp94尚可协助多个受体蛋白的折叠与胞膜转运,包括Toll样受体、LRP6、GARP、IGF、整合素、HER2等,这些蛋白在肿瘤的免疫微环境,血管生成及侵袭转移中扮演关键作用。此外,grp94蛋白的细胞表面表达在机体抗肿瘤免疫反应中发挥一定作用。综上所述,分子伴侣grp94可通过协助多个促癌蛋白的折叠和转运,维持内质网及肿瘤内环境稳态,参与机体抗肿瘤免疫反应,在肿瘤的早期启动及恶性进展中发挥关键作用。grp94在多种肿瘤中过表达,和侵袭性临床表型及不良预后密切相关,使得grp94有望成为新的肿瘤分子标志。靶向grp94分子的肿瘤疫苗,单克隆抗体及小分子抑制剂的临床前研究使得grp94有望成为新的肿瘤治疗靶点。本课题旨在探讨分子伴侣grp94在人类常见肿瘤中的表达,评估其作为肿瘤标志和临床预测分子的潜能;并进一步通过体内和体外研究探讨grp94的促癌作用及靶向grp94的小分子抑制剂的抗癌作用。研究方法1.分子伴侣grp94的临床研究应用基因组数据库,从基因水平探讨grp94在人类常见肿瘤中的表达,并进一步分析grp94基因表达和临床表型和预后的相关性。构建肿瘤组织芯片,从蛋白水平验证grp94在人类常见肿瘤中的表达,并进一步分析grp94蛋白表达和临床表型的相关性。2.分子伴侣grp94的促癌作用及机制研究构建grp94降表达质粒,通过慢病毒转染的方法,建立grp94降表达和对照细胞系。利用细胞功能学实验(CCK-8实验和流式细胞凋亡实验)检测grp94对细胞增殖和凋亡的影响。利用Western blot检测grp94降表达对细胞凋亡蛋白caspase-7、CHOP及磷酸化JNK蛋白表达的影响。应用JNK抑制剂干预grp94降表达细胞系,利用细胞功能学实验及Western blot检验JNK磷酸化对grp94蛋白促癌作用的影响。3.靶向grp94的小分子抑制抗癌作用的体内、外研究应用grp94小分子抑制剂治疗肿瘤细胞,应用细胞功能实验(CCK-8实验和流式细胞凋亡实验)观察其对细胞增殖和凋亡的影响,Western blot检验其对grp94、HSP70及凋亡蛋白caspase-7及survivin等表达的影响。构建免疫缺陷小鼠皮下移植瘤模型,应用grp94小分子抑制剂治疗,观察其对肿瘤生长的影响,Western blot检验其对体内grp94、HSP70及凋亡相关蛋白PARP的影响;提取脾脏和肿瘤淋巴细胞,流式细胞仪检测其对脾脏及肿瘤Myeloid细胞分化和浸润的影响。研究结果1.grp94编码基因和蛋白在人类常见肿瘤中均呈过表达,grp94过表达和临床侵袭性表型和不良预后密切相关。在乳腺癌中,grp94过表达和三阴性乳腺癌、HER2高表达、淋巴结转移、较差的组织学分化、疾病进展和较差的生存显著相关。在结直肠和肺癌中,grp94过表达和淋巴结转移、较差的组织学分化、疾病进展和较差的生存显著相关。2.grp94降表达肿瘤细胞增殖减少,凋亡增加,活化型Caspase-7及CHOP蛋白表达增加,JNK磷酸化增强;应用JNK抑制剂可逆转grp94降表达引起的细胞增殖和凋亡,同时减少活化型caspase-7和CHOP蛋白的表达。3.靶向grp94的小分子抑制剂可抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,促进活化型caspase-7的表达,减少survivin蛋白的表达,不影响grp94和HSP70蛋白的表达。4.靶向grp94的小分子抑制可抑制小鼠体内肿瘤生长,呈剂量依赖性,并促进凋亡相关蛋白PARP的表达,不影响grp94和HSP70蛋白的表达。研究结论1.grp94在人类肿瘤中过表达,提示侵袭性表型和不良预后。2.grp94通过抑制JNK磷酸化发挥促癌作用。3.靶向grp94的小分子抑制在体外及小鼠体内发挥抗癌作用。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.2
【图文】：

p90b1 基因在常见肿瘤组织中表达水平显著高于相应正常组织，表明 grp9进肿瘤发生的肿瘤微环境中扮演重要作用。在含有 hsp90b1 基因表达数据的 158 个数据集中，hsp90b1 在肿瘤组织表于正常组织的数据集为 136 个（图 1a；限定条件为：1.5 倍于正常组织，P < 0因排序 All）；在含有 hsp90b1 基因表达数据的 93 个数据集中，hsp90b1 在组织表达高于正常组织的数据集为 80 个（图 1a；限定条件为：1.5 倍于正织，P < 0.05，基因排序 Top 10%）；在含有 hsp90b1 基因表达数据的 48 个集中，hsp90b1 在肿瘤组织表达高于正常组织的数据集为 40 个（图 1a；限件为：1.5 倍于正常组织，P < 0.05，基因排序 Top 5%）；在含有 hsp90b1 基达数据的 11 个数据集中，hsp90b1 在肿瘤组织表达高于正常组织的数据集 个（图 1a；限定条件为：1.5 倍于正常组织，P < 0.05，基因排序 Top 1%p90b1 基因在常见的肿瘤组织，包括乳腺癌、肉瘤、结肠癌、肺癌、食管颈部肿瘤、中枢神经系统（Central nervous system，CNS）肿瘤、前列腺癌癌、宫颈癌、胆囊癌、黑色素瘤及卵巢癌中的表达水平显著高于正常组织（；限定条件为：1.5 倍于正常组织，P < 0.05，基因排序 Top 10%）。

b1 基因在乳腺癌、肺癌及结直肠癌中表达上调。a 592）显示乳腺癌组织中 hsp90b1 表达显著高于正常数据集（n = 2136）显示乳腺癌组织中 hsp90b1 表达. TCGA 结肠癌数据集（n = 237）显示结直肠癌组织肠癌组织中的表达无显著差异；d. Ki 结直肠癌数据组织中 hsp90b1 表达显著高于癌旁正常组织（Adjae. Hou 肺癌数据集（n = 146）显示肺鳞状细胞癌（）、肺腺癌（Adecocarcinoma，AC）和小细胞肺癌（SC）中 hsp90b1 表达显著高于正常肺组织；f. Selama肺腺癌组织中 hsp90b1 表达显著高于癌旁正常组织** p < 0.01，*** p < 0.001，**** p < 0.0001）。因表达与临床病理特征及预后的相关性ine Research Premium Edition 版本，我们下载所有

15图 3. 三阴性乳腺癌患者 hsp90b1 基因表达高于其它非三阴性乳腺癌。9 项立的研究，包括 a. Curtis 乳腺癌数据集（n = 2136）、b. Bonnefoi 乳腺癌数据（n = 124）、c. Miyake 乳腺癌数据集（n = 115）、d. Minn 乳腺癌数据集（n = 96）、. Julka 乳腺癌数据集（n = 39）、f. Gluck 乳腺癌数据集（n = 151）、g. Kao 乳腺数据集（n = 327）、h. Bittner 乳腺癌数据集（n = 204）、i. Lu 乳腺癌数据集（n 129）的分析结果显示 hsp90b1 基因在三阴性乳腺癌患者的表达水平显著高于三阴性乳腺癌患者，提示肿瘤侵袭性更高，预后较差（* p < 0.05，** p < 0.01，

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本文编号：2767804