探讨MCL-1和FBW7蛋白对多倍体肿瘤形成的影响及其作用

发布时间：2017-09-20 03:30

  本文关键词：探讨MCL-1和FBW7蛋白对多倍体肿瘤形成的影响及其作用

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【摘要】：目的:目前,恶性肿瘤仍是威胁人类健康的最大杀手,临床工作中发现,肿瘤组织的耐药及复发与多倍体细胞的形成密切相关。纺锤丝毒性药物(如紫杉醇、长春新碱等)是肿瘤化疗的一线药物,杀灭肿瘤的重要机制是诱导细胞凋亡。前期研究发现:这类药物对有些肿瘤细胞可诱导其发生凋亡,从而达到治疗的目的。而对另一些肿瘤细胞却以诱导其产生多倍体为特征,这些多倍体肿瘤细胞对常用化疗药物更加耐药,且其形成与BCL-2的高表达相关。多倍体肿瘤的形成与多种分子机制调控异常有关,BCL-2高表达所致凋亡逃逸,P21降解所造成的有丝分裂调控点失控所致有丝分裂滑动、核内复制等可能是多倍体肿瘤形成的重要原因,但目前尚无定论。国外学者的研究也发现:大约90%的实体瘤是非整倍体,染色体扩增,耐药表型表达量增高,使多倍体肿瘤对常用的放、化疗极不敏感,具有多倍体亚克隆的肿瘤预后更差。Wertz IE等人在Nature杂志中研究表明:MCL-1(myeloid cell leukemia-1)作为BCL-2家族重要成员之一,是抗微管化疗药诱导肿瘤细胞凋亡的重要调节因子,起抗凋亡作用,在有丝分裂间期,FBW7/Cdc4(SKP1-cullin-1-F-box complex,SCFFBW7)该重要的泛素蛋白酶E3可以介导MCL-1蛋白大量泛素化降解,从而使MCL-1蛋白含量水平显著下降,致使细胞凋亡。但在卵巢癌、非小细胞肺癌等多种肿瘤细胞中常发现,FBW7蛋白缺失或基因突变导致降解肿瘤蛋白功能的丧失,致使MCL-1蛋白降解受阻,MCL-1蛋白水平升高,可促进有丝分裂滑动、核内复制,可能是导致多倍体肿瘤形成和对抗微管化疗药耐药的重要原因,另有学者发现急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)、乳腺癌细胞和结肠癌细胞也存在FBW7缺失,MCL-1过表达这一普遍现象,FBW7蛋白缺失的T-ALL细胞对索拉非尼(Sorafenib,多激酶抑制剂)药物非常敏感,Sorafenib通过抑制MCL-1表达发挥抗癌作用,而对BCL-2拮抗剂ABT-737不敏感,如在基因水平重建FBW7或使MCL-1低表达,可使T-ALL细胞重新恢复对ABT-737药物的敏感性,进一步说明抑制MCL-1蛋白的表达可能是临床治疗FBW7蛋白缺失的T-ALL的重要途径。本实验通过应用纺锤丝毒性药物Nocodazole、紫杉醇(Taxol)为诱导物,以乳腺癌细胞mda-mb-231为研究对象,与药物共同孵育的不同时间点收获细胞,观察细胞形态及染色体倍体变化,探讨mcl-1和fbw7蛋白在乳腺癌细胞多倍体形成中的作用,且期望通过sorafenib抑制mcl-1蛋白的表达,达到减少多倍体细胞形成的目的,从而提出以减少多倍体肿瘤形成为基础的防治肿瘤耐药新策略。方法:1、以纺锤丝毒性药物100ng/mlnocodazole处理人乳腺癌mda-mb-231细胞,分别于0h、6h、12h、24h、48h、72h收获细胞,显微镜下观察细胞形态学变化,流式细胞术检测细胞周期和染色体倍体变化,westernblot检测细胞中fbw7和mcl-1蛋白的表达含量。2、用索拉非尼(sorafenib,多激酶抑制剂)分别与nocodazole、紫杉醇(taxol)共同处理细胞,分别以单用nocodazole或taxol或sorafenib处理细胞为对照。westernblot检测处理48h后各组细胞中mcl-1蛋白的表达,流式细胞术检测处理48h细胞周期和染色体倍体变化,mtt比色法检测处理48h和72h细胞生长增殖率。结果:1、nocodazole处理细胞后,随时间推移细胞出现体积增大,核大的多倍体形态学改变,八倍体细胞所占百分比显著增加,分别为0h(0.8±0.2)%、6h(8.5±2.3)%、12h(7.8±2.0)%、24h(9.9±0.9)%、48h(28.2±0.8)%、72h(35.1±4.9)%(f=91.417,p0.001);随时间推移fbw7蛋白表达量逐渐减少,mcl-1蛋白表达量逐渐增加,且48h后差异显著。2、于48h收获细胞后,nocodazole+sorafenib组较nocodazole组mcl-1蛋白表达量显著减少,八倍体细胞所占百分比(8.6±0.1)%明显低于nocodazole组(28.2±0.8)%(t=12.557,p=0.006),细胞生长增殖率明显降低(t=17.872,p0.001);taxol+sorafenib组较taxol组mcl-1蛋白表达量也显著减少,八倍体细胞所占百分比(0.8±0.7)%也明显低于taxol组(10.5±1.3)%(t=10.92,p0.001),细胞生长增殖率也明显降低(t=9.175,p0.001)。结论:1、fbw7蛋白低表达,mcl-1蛋白高表达与乳腺癌多倍体细胞的形成密切相关。2、索拉非尼(Sorafenib)可能抑制MCL-1蛋白表达,减少多倍体肿瘤细胞的形成,为临床攻克肿瘤耐药提供了新思路。
【关键词】：多倍性 肿瘤 MCL-1 FBW7 纺锤丝毒性药物
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.5
【目录】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-12
• 缩略语/符号说明12-14
• 前言14-17
• 研究背景、现状14-16
• 研究目的、方法16-17
• 1 对象和方法17-29
• 1.1 实验材料17-21
• 1.2 实验方法21-28
• 1.3 统计学方法28-29
• 2 结果29-35
• 2.1 以Nocodazole处理MDA-MB-231细胞，随处理时间的推移细胞出现多倍体化，同时伴有细胞内FBW7蛋白表达减少，而MCL-1 蛋白表达逐渐增多29-31
• 2.1.1 多倍体细胞形态学变化29
• 2.1.2 细胞周期出现G2/M期停滞和多倍体细胞（四倍体和八倍体细胞的形成）29-30
• 2.1.3 多倍体细胞的形成与FBW7、MCL-1 蛋白表达的相关性30-31
• 2.2 通过Sorafenib下调MCL-1 蛋白，发现多倍体细胞生成减少,细胞生长增殖率降低，，药物敏感性增加31-35
• 2.2.1 Sorafenib下调MCL-1 蛋白，同时发现多倍体细胞（四倍体和八倍体细胞）生成减少31-33
• 2.2.2 Sorafenib处理细胞，细胞生长增殖率降低，药物敏感性增加33-35
• 3 讨论35-41
• 3.1 多倍体肿瘤的形成可能是临床上肿瘤耐药、复发的重要原因之一35
• 3.2 MDA-MB-231乳腺癌细胞系特点及与本实验的相关性35
• 3.3 FBW7和MCL-1 蛋白间的关系及其在多倍体肿瘤形成中的作用35-38
• 3.4 Sorafenib能否抑制MCL-1 蛋白的表达，减少多倍体细胞的产生38-39
• 3.5 增加FBW7蛋白量可能有利于抗多倍体肿瘤的形成39-41
• 结论41-42
• 展望42-43
• 参考文献43-48
• 综述48-60
• 综述参考文献56-60
• 致谢60

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本文编号：885658