本文關(guān)鍵詞：二氯乙酸二異丙胺（DADA）增強食管癌放療敏感性的作用及機制研究

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【摘要】：第一部分食管癌轉(zhuǎn)錄組生物信息學(xué)分析[背景]目前,食管癌為全世界第六大腫瘤,在我國是繼胃癌、結(jié)直腸癌和肝癌之后最常見的消化道腫瘤。盡管近些年我國食管癌的發(fā)病率、死亡率呈下降趨勢,但全球近半數(shù)食管癌患者都在中國,每年超過20萬人死于食管癌。近年來,生命科學(xué)已進(jìn)入后基因組時代,生命科學(xué)、信息學(xué)、微電子學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科的交叉發(fā)展使得高通量芯片及二代測序技術(shù)不斷取得突破,成本不斷降低,極大的方便了人們從轉(zhuǎn)錄組學(xué)的角度理解腫瘤的發(fā)生發(fā)展。[方法]項目組充分挖掘公共數(shù)據(jù)The Gene Expression Omnibus(GEO),挑選食管癌數(shù)據(jù)集GSE92396,應(yīng)用在線分析軟件GE02R,分析腫瘤組織和正常組織的差異表達(dá)基因。應(yīng)用CCLE(Cancer Cell Line Encyclohedia)數(shù)據(jù)庫及組織標(biāo)本檢測排名靠前的差異表達(dá)基因,驗證數(shù)據(jù)的可靠性。應(yīng)用DAVID數(shù)據(jù)庫對差異表達(dá)基因進(jìn)行KEGG PATHWAY及GO生物信息學(xué)分析。[結(jié)果]對GSE92396進(jìn)行差異基因分析,發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因1789個,其中差異高表達(dá)基因907個,差異低表達(dá)基因882個。在CCLE數(shù)據(jù)庫食管癌細(xì)胞株TE9、KYSE510、TE6、KYSE520及20對組織樣本,我們發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因與數(shù)據(jù)庫一致,且具有統(tǒng)計學(xué)差異。進(jìn)行生物信息學(xué)分析,我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外受體相互作用、PI3K-Akt信號通路、糖酵解、細(xì)胞外基質(zhì)的組成、細(xì)胞粘附等顯著富集。[結(jié)論]食管癌的發(fā)生發(fā)展可能與細(xì)胞外受體相互作用、PI3K-Akt信號通路、糖酵解、細(xì)胞外基質(zhì)的組成、細(xì)胞粘附等密切相關(guān)。第二部分二氯乙酸二異丙胺對食管癌抗腫瘤活性的研究[背景]目前,在腫瘤臨床上用于治療食管癌的主要方式有手術(shù)治療、放射治療、化療藥物治療、經(jīng)內(nèi)鏡治療在內(nèi)的非手術(shù)治療等。多數(shù)食管癌患者已到中晚期,伴有明顯外侵、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時,或者存在并發(fā)癥不適合手術(shù)時,放射成為食管癌晚期患者最主要的治療手段。上述生物信息學(xué)提示糖酵解(Glycolysis)在食管癌的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮了重要作用。近年來,有文獻(xiàn)報道糖酵解與食管癌放療抵抗密切相關(guān)。通過文獻(xiàn)復(fù)習(xí)我們發(fā)現(xiàn)二氯乙酸二異丙胺(DADA)可以調(diào)控細(xì)胞內(nèi)代謝,逆轉(zhuǎn)糖酵解作用。[方法]應(yīng)用CCK8細(xì)胞毒性實驗,比較二氯乙酸(DCA)、DADA兩者對食管癌的抗增殖作用。應(yīng)用Matrigel、Transwell實驗,探討DADA對食管癌細(xì)胞株侵襲轉(zhuǎn)移的作用。應(yīng)用PT染色流式細(xì)胞技術(shù)檢測及western blot檢測caspase-3的活性形式cleaved caspase-3,來探討DADA對食管癌細(xì)胞株的凋亡作用。[結(jié)果]CCK8實驗表明,DADA對食管鱗癌細(xì)胞株Eca-109、TE-13的抗腫瘤活性優(yōu)于DCA。Matrigel、Transwell實驗表明DADA可以抑制食管癌細(xì)胞株的侵襲轉(zhuǎn)移。流式細(xì)胞儀及Western blot實驗表明應(yīng)用DADA處理后,細(xì)胞的凋亡明顯上升。[結(jié)論]DADA本身對食管癌細(xì)胞株具有抗腫瘤作用第三部分二氯乙酸二異丙胺增強食管癌放療敏感性的作用和機制研究[背景]輻射造成細(xì)胞直接損傷的主要機制是射線直接作用于有機分子,產(chǎn)生大量的ROS,ROS進(jìn)一步引起DNA分子出現(xiàn)斷裂、交叉,從而造成腫瘤細(xì)胞損傷。大量的研究表明,糖酵解(glycolysis)與腫瘤的放療抵抗密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞傾向于糖酵解,產(chǎn)生大量ATP的同時,能夠產(chǎn)生大量的大分子物質(zhì)構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)在的氧化還原系統(tǒng),可以有效清除細(xì)胞內(nèi)的氧化自由基,如ROS等,降低腫瘤細(xì)胞的放射敏感性。DADA具有抗腫瘤活性,并可以調(diào)控細(xì)胞內(nèi)代謝,逆轉(zhuǎn)糖酵解作用。本研究探討DADA的放療增敏作用及其可能的作用機制。[方法]應(yīng)用克隆形成實驗并用多靶單擊模型探討DADA對食管癌細(xì)胞株的放療增敏作用。應(yīng)用免疫熒光染色和western blot檢測DADA聯(lián)合放療處理后細(xì)胞內(nèi)γ-H2AX的表達(dá),驗證聯(lián)合DADA與放療對DNA雙鏈損傷的作用。應(yīng)用流式細(xì)胞儀分別檢測聯(lián)合DADA與放療后細(xì)胞的周期和細(xì)胞的凋亡。進(jìn)一步構(gòu)建裸鼠皮下荷瘤模型,在體內(nèi)驗證DADA的放療增敏作用。應(yīng)用ROS檢測試劑盒檢測,聯(lián)合DADA與放療后細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。應(yīng)用XF Extracellular Flux Analyzer檢測DADA處理后細(xì)胞內(nèi)氧消耗率(the oxygen consumption rate,OCR)。[結(jié)果]聯(lián)合DADA與放療作用于食管癌細(xì)胞明顯減少細(xì)胞克隆團(tuán)的形成。以多靶單擊模型擬合細(xì)胞存活曲線,發(fā)現(xiàn)DADA能增強Eca-109和TE-13的放療敏感性,分別增加1.37倍和1.06倍。應(yīng)用免疫熒光染色和western blot檢測DADA聯(lián)合放療處理后細(xì)胞內(nèi)γ-H2AX的表達(dá)明顯增高。應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測聯(lián)合DADA與放療后,阻滯細(xì)胞于G2/M期并增加細(xì)胞凋亡。體內(nèi)實驗表明與單獨放療和單獨DADA組相比較,聯(lián)合DADA與放療可以抑制裸鼠皮下的腫瘤生長。機制研究表明聯(lián)合DADA與放療明顯增加食管癌細(xì)胞株內(nèi)的ROS水平。應(yīng)用XF Extracellular Flux Analyzer檢測細(xì)胞內(nèi)氧消耗率發(fā)現(xiàn),用DADA處理后,Eca-109與TE-13的氧消耗率明顯增加,細(xì)胞內(nèi)的氧化磷酸化水平升高。[結(jié)論]DADA可調(diào)控細(xì)胞的代謝重編程,增加細(xì)胞的氧化磷酸化,增強細(xì)胞內(nèi)ROS水平,達(dá)到放療增敏效果。
【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R735.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭杰;;腫瘤生長的能量代謝特點及其臨床應(yīng)用[J];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報;2011年10期

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本文編號：1298590