本文關(guān)鍵詞：組蛋白去甲基化酶LSD1促進(jìn)腫瘤細(xì)胞“干性”和侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國是肝癌和胃癌高發(fā)國家之一。隨著對腫瘤生物學(xué)特性不斷認(rèn)識的深入,近年來腫瘤診療新技術(shù)發(fā)展迅速,但肝癌和胃癌患者整體預(yù)后仍不佳,進(jìn)展期肝癌和胃癌臨床療效極差。因此研究肝癌和胃癌惡性生長和轉(zhuǎn)移的調(diào)控機(jī)制具有重要的科學(xué)意義和臨床價(jià)值。腫瘤干細(xì)胞(Cancer Stem Cells,CSCs)學(xué)說為認(rèn)識肝癌惡性生長的機(jī)制提供了新的切入點(diǎn)。肝癌干細(xì)胞具有極強(qiáng)的自我更新能力,是肝癌惡性增殖的“根源細(xì)胞”;因此探索肝癌干細(xì)胞自我更新的調(diào)控機(jī)制,是腫瘤研究的重要課題。表觀遺傳修飾是基因表達(dá)調(diào)控的重要機(jī)制,在自我更新、增殖和分化等細(xì)胞生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用。組蛋白甲基化修飾作為一種重要的表觀遺傳修飾方式,其調(diào)控異常參與腫瘤等眾多疾病發(fā)生發(fā)展,但在肝癌干細(xì)胞自我更新中的作用機(jī)制尚不明確。賴氨酸特異性去甲基化酶LSD1(Human lysine specific demethylases l,LSD1)是單胺氧化酶家族主要成員,在黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)參與下,LSD1可以特異去除組蛋白H3的K4和K9的二甲基和一甲基(H3K4me1/2和H3K9me1/2)的修飾。既往研究表明,LSD1維持多潛能干細(xì)胞(i PS)、胚胎干細(xì)胞(ESC)[1,2]和MLL-AF9白血病干細(xì)胞致瘤能力,并在多種惡性腫瘤組織過表達(dá),提示LSD1可能參與了肝癌發(fā)生發(fā)展,在調(diào)控包括干細(xì)胞特性等多種惡性生物學(xué)行為中發(fā)揮重要作用。腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移是胃癌導(dǎo)致患者死亡的重要原因,而腫瘤的侵襲和遷移是腫瘤轉(zhuǎn)移的最重要的環(huán)節(jié),是腫瘤惡性生物學(xué)行為之一,因此探討腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制在研究胃癌的發(fā)展過程具有重要的意義。表觀遺傳學(xué)修飾特別是組蛋白甲基化在腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中具有最重要的作用。已有研究表明,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中LSD1起到重要的作用,在促進(jìn)腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)密切相關(guān)。例如,LSD1與Snail1的SNAG結(jié)構(gòu)域結(jié)合,抑制E-cadherin基因的表達(dá),促進(jìn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和侵襲轉(zhuǎn)移。但是,目前尚不清楚LSD1是否調(diào)控胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移,研究相關(guān)分子機(jī)制,有望進(jìn)一步揭示調(diào)控胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。有鑒于此,本研究第一部分主要探討LSD1調(diào)控肝癌干細(xì)胞的自我更新特性的分子機(jī)制;第二部分研究lsd1在胃癌侵襲及轉(zhuǎn)移中的作用及分子基礎(chǔ)。研究內(nèi)容和主要結(jié)果結(jié)論如下:第一部分lsd1調(diào)控lgr5+肝癌細(xì)胞的“干性”的分子機(jī)制一、lsd1在肝癌組織中的表達(dá)及臨床腫瘤學(xué)意義1、肝癌細(xì)胞高表達(dá)lsd1;2、lsd1在肝癌組織的表達(dá)與病理分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),且分化程度低及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的癌組織lsd1表達(dá)高;3、肝癌組織高表達(dá)lsd1與患者五年生存率較低顯著相關(guān)。二、lgr5+肝癌細(xì)胞具有“干性”特征1、肝癌組織lgr5表達(dá)與lsd1表達(dá)密切相關(guān)(1)lgr5在肝癌中表達(dá)比癌旁組織高,lgr5與腫瘤的包膜完整性、病理學(xué)分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、tnm分期及l(fā)sd1表達(dá)呈正相關(guān);lgr5表達(dá)越高的病人生存期越短;(2)lgr5在肝癌細(xì)胞株和原代細(xì)胞中表達(dá)比肝永生化細(xì)胞株l02高。2、lgr5+肝癌細(xì)胞具有腫瘤干細(xì)胞特性(1)lgr5+肝癌細(xì)胞干性基因表達(dá)較高;(2)含血清培養(yǎng)后,干性基因表達(dá)水平降低,分化成熟肝細(xì)胞的標(biāo)志物升高;(3)lgr5+肝癌細(xì)胞體外成球能力高于lgr5-細(xì)胞;(4)lgr5+肝癌干細(xì)胞比lgr5-肝癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的化療抵抗能力;(5)lgr5+肝癌細(xì)胞體內(nèi)成瘤能力顯著強(qiáng)于lgr5-細(xì)胞。三、lsd1調(diào)控lgr5+肝癌干細(xì)胞的“干性”特征1、lgr5+肝癌干細(xì)胞的lsd1表達(dá)水平顯著高于lgr5-肝癌細(xì)胞;2、過表達(dá)lsd1能夠促進(jìn)肝癌細(xì)胞的自我更新能力及化療藥物抵抗;3、在lgr5+肝癌干細(xì)胞中,干擾lsd1表達(dá)則降低其自我更新能力及化療抵抗;四、lsd1上調(diào)wnt通路活性,維持lgr5+肝癌干細(xì)胞的“干性”特征1、lsd1通過降低prickle1和apc基因啟動子周圍h3k4me1/2水平,抑制prickle1和apc的蛋白表達(dá),激活wnt信號通路;2、wnt信號活性在lsd1維持lgr5+肝癌干細(xì)胞“干性”特征發(fā)揮重要作用;五、lsd1抑制劑可以作為肝癌化療藥物的增強(qiáng)劑1、lsd1抑制劑上調(diào)prickle1和apc表達(dá)水平;2、lsd1抑制劑抑制肝癌干細(xì)胞成球能力;3、lsd1抑制劑抑制肝癌干細(xì)胞化療藥物抵抗;4、在裸鼠體內(nèi),lsd1抑制劑治療降低肝癌干細(xì)胞成瘤能力,抑制肝癌干細(xì)胞化療藥物抵抗;第二部分lsd1促進(jìn)胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究一、lsd1在胃癌中的表達(dá)及意義1、胃癌組織高表達(dá)lsd1;2、胃癌組織lsd1表達(dá)水平與病理學(xué)分化程度、腫瘤侵潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和tnm分期顯著相關(guān);3、lsd1表達(dá)高的病人五年生存期較短。二、lsd1促進(jìn)胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移能力1、敲除lsd1后,可抑制胃癌細(xì)胞侵襲和遷移能力;2、lsd1抑制劑處理,可降低胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移能力;三、lsd1調(diào)控胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制1、過表達(dá)lsd1降低wisp-2基因啟動子區(qū)域h3k4me1/2水平,抑制其轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá),促進(jìn)tgf-β信號通路活化;2、內(nèi)源性lsd1抑制wisp2基因轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)內(nèi)源性tgf-β信號活性;3、lsd1抑制wisp2,增加胃癌細(xì)胞對tgf-β所調(diào)控emt的敏感性;4、lsd1增加胃癌細(xì)胞對tgf-β所調(diào)控侵襲轉(zhuǎn)移的敏感性;四、lsd1和wisp-2在胃癌組織的表達(dá)水平及其臨床意義1、胃癌細(xì)胞wisp-2表達(dá)水平與胃癌惡性程度相關(guān);(1)wisp-2在癌旁組織呈陽性,而在癌組織和轉(zhuǎn)移灶組織可見不同程度的低表達(dá)表達(dá),且轉(zhuǎn)移灶的表達(dá)總體較低;wisp-2表達(dá)在細(xì)胞漿和膜;(2)相同胃癌組織連續(xù)切片ihc染色發(fā)現(xiàn),相同視野l(fā)sd1高表達(dá),而wisp-2低表達(dá);分析不同患者胃癌組織則表明,lsd1高表達(dá)癌組織中wisp-2低表達(dá),而lsd1低表達(dá)癌組織則wisp2高表達(dá)。2、wisp-2蛋白在胃癌組織的表達(dá)與臨床病理學(xué)的相關(guān)性(1)在307例胃癌臨床樣本中,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示wisp-2的表達(dá)與病理學(xué)分化程度、腫瘤侵潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān);(2)lsd1在胃癌的表達(dá)與其發(fā)生和演進(jìn)相關(guān)。3、lsd1聯(lián)合wisp-2的表達(dá)對胃癌患者對患者預(yù)后和轉(zhuǎn)移的影響(1)WISP-2低表達(dá)組織的患者五年生存率低于高表達(dá)患者;(2)WISP-2高表達(dá)患者無轉(zhuǎn)移生存期高于低表達(dá)患者;(3)腫瘤中WISP-2高表達(dá)并且LSD1低表達(dá)時(shí)患者生存時(shí)間最長;而癌組織LSD1高表達(dá)且WISP-2低表達(dá),則患者生存時(shí)間最短;(4)癌組織LSD1低表達(dá)且WISP-2高表達(dá)時(shí)患者沒有轉(zhuǎn)移生存時(shí)間是最長的;而LSD1高表達(dá)并且WISP-2低表達(dá)的患者,其無轉(zhuǎn)移生存時(shí)間是最短的;(5)聯(lián)合分析LSD1與WISP-2表達(dá)水平,可以更好地預(yù)測胃癌患者預(yù)后和發(fā)生轉(zhuǎn)移概率。綜上所述,本研究的主要結(jié)論是:1、LSD1在維持肝癌干細(xì)胞的自我更新和高致瘤性中具有重要的作用。2、LSD1通過降低Prickle1和APC基因啟動子區(qū)域H3K4me1/2水平,抑制Prickle1和APC基因表達(dá),增加WNT信號通路活性,參與維持肝癌干細(xì)胞自我更新和高致瘤性。3、LSD1抑制劑可以作為肝癌化療藥物的增強(qiáng)劑。4、LSD1促進(jìn)胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移。5、LSD1通過降低WISP-2啟動子區(qū)域H3K4me1/2水平,激活TGF-β信號通路,促進(jìn)胃癌的侵襲轉(zhuǎn)移。本研究首次報(bào)道了LSD1維持肝癌干細(xì)胞“干性”特征的作用機(jī)制,進(jìn)一步深入認(rèn)識了肝癌干細(xì)胞化療耐藥的分子機(jī)制。LSD1維持肝癌干細(xì)胞維持自我更新的分子機(jī)制為:LSD1通過修飾APC和Prickle1基因啟動子區(qū)域的H3K4me1/2,抑制APC和Prickle1蛋白的表達(dá),激活WNT信號通路。我們認(rèn)為,LSD1可能是肝癌治療的一個(gè)潛在分子靶標(biāo)。本研究首次闡述了LSD1促進(jìn)胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的作用新機(jī)制。其促進(jìn)胃癌侵襲轉(zhuǎn)移分子機(jī)制為:LSD1通過降低WISP-2啟動子區(qū)域H3K4me1/2水平,抑制WISP-2基因表達(dá),激活TGF-β信號通路,促進(jìn)胃癌的侵襲轉(zhuǎn)移。因此,LSD1/WISP-2信號軸可能是抑制胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的候選干預(yù)靶點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：LSD1 肝癌干細(xì)胞 胃癌 EMT 侵襲轉(zhuǎn)移
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730.2
【目錄】：

• 縮略語表5-8
• Abstract8-14
• 中文摘要14-18
• 第一章 前言18-20
• 第二章 LSD1調(diào)控Lgr5+肝癌細(xì)胞的“干性”的機(jī)制研究20-134
• 2.1 LSD1在肝癌中的表達(dá)及意義21-30
• 2.1.1 材料方法21-25
• 2.1.2 結(jié)果25-29
• 2.1.3 討論29-30
• 2.1.4 小結(jié)30
• 2.2 鑒定Lgr5+肝癌細(xì)胞的“干性”30-60
• 2.2.1 材料方法30-46
• 2.2.2 結(jié)果46-58
• 2.2.3 討論58-59
• 2.2.4 小結(jié)59-60
• 2.3 LSD1促進(jìn)Lgr5+肝癌干細(xì)胞的自我更新及化療藥物抵抗60-100
• 2.3.1 材料方法60-78
• 2.3.2 結(jié)果78-98
• 2.3.3 討論98-99
• 2.3.4 小結(jié)99-100
• 2.4 LSD1調(diào)控Lgr5+肝癌干細(xì)胞的自我更新及化療藥物抵抗的機(jī)制100-123
• 2.4.1 材料方法100-109
• 2.4.2 結(jié)果109-122
• 2.4.3 討論122-123
• 2.4.4 小結(jié)123
• 2.5 LSD1抑制劑具有化療藥物增敏作用123-131
• 2.5.1 材料方法124-126
• 2.5.2 結(jié)果126-130
• 2.5.3 討論130
• 2.5.4 小結(jié)130-131
• 2.6 結(jié)論131-134
• 第三章 LSD1促進(jìn)胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究134-174
• 3.1 LSD1在胃癌中的表達(dá)及意義135-142
• 3.1.1 材料方法135-137
• 3.1.2 結(jié)果137-141
• 3.1.3 討論141-142
• 3.1.4 小結(jié)142
• 3.2 LSD1促進(jìn)胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移特性142-150
• 3.2.1 材料方法142-146
• 3.2.2 結(jié)果146-149
• 3.2.3 討論149-150
• 3.2.4 小結(jié)150
• 3.3 LSD1調(diào)控胃癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制150-165
• 3.3.1 材料方法151-155
• 3.3.2 結(jié)果155-162
• 3.3.3 討論162-163
• 3.3.4 小結(jié)163-165
• 3.4 LSD1和WISP-2 在臨床胃癌組織中的表達(dá)及其臨床意義研究165-171
• 3.4.1 材料方法165-166
• 3.4.2 結(jié)果166-169
• 3.4.3 討論169-170
• 3.4.4 小結(jié)170-171
• 3.5 結(jié)論171-174
• 全文總結(jié)174-177
• 參考文獻(xiàn)177-194
• 文獻(xiàn)綜述 LSD1在消化系統(tǒng)腫瘤和腫瘤干細(xì)胞中的研究進(jìn)展194-209
• 參考文獻(xiàn)199-209
• 攻讀博士學(xué)位期間以第一作者投稿和已發(fā)表的論文209-210
• 致謝210-213

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 KatherineDCrew;AlfredINeugut;;Epidemiology of gastric cancer[J];World Journal of Gastroenterology;2006年03期

  本文關(guān)鍵詞：組蛋白去甲基化酶LSD1促進(jìn)腫瘤細(xì)胞“干性”和侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：338718