本文選題：結(jié)直腸癌 + 谷氨酰胺酶1　； 參考：《浙江大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：背景:結(jié)直腸癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,目前在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率位于第四位,而死亡率位于第三位,僅次于肺癌和乳腺癌,嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的健康。大部分結(jié)直腸癌患者在就診時(shí)就已經(jīng)處于晚期階段,由于周?chē)M織的浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的發(fā)生,這些患者的預(yù)后往往很差。即使是用手術(shù)手段切除腫瘤后,由于缺乏有效的治療手段,術(shù)后復(fù)發(fā)率很高。在結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制中,除了遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)方面的變化外,腫瘤細(xì)胞的代謝異常也是其中的因素之一。作為氨基酸代謝最重要的組成部分,谷氨酰胺代謝在很多腫瘤中發(fā)揮重要作用,但是它在結(jié)直腸癌發(fā)生中的作用以及谷氨酰胺代謝的調(diào)控機(jī)制尚未明確。因此,闡明結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制對(duì)于治療和預(yù)防結(jié)直腸癌具有重要的科學(xué)價(jià)值。目的:已有研究證實(shí)谷氨酰胺代謝在多種腫瘤中具有重要的作用,但是在結(jié)直腸癌中的作用及其分子調(diào)控機(jī)制尚未明確。我們希望通過(guò)多種體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)來(lái)明確谷氨酰胺代謝對(duì)于結(jié)直腸癌的重要作用以及其具體的調(diào)控機(jī)制。具體來(lái)說(shuō),我們想研究谷氨酰胺代謝的限速酶谷氨酰胺酶1(GLS1)在結(jié)直腸癌中的作用,闡明谷氨酰胺酶1在結(jié)直腸癌中的調(diào)控機(jī)制,以及靶向抑制谷氨酰胺酶1是否對(duì)于結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展具有一定的預(yù)防和治療作用。方法:首先我們?cè)诮Y(jié)直腸癌細(xì)胞中撤除谷氨酰胺,檢測(cè)谷氨酰胺對(duì)于結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和代謝方面的影響。接下來(lái)通過(guò)Western Blot和免疫組化的方法檢測(cè)谷氨酰胺酶1在結(jié)直腸癌中的表達(dá)情況,利用GLS1特異性的siRNA敲除GLS1后,檢測(cè)細(xì)胞增殖和代謝方面的變化。然后我們研究Wnt信號(hào)通路(過(guò)表達(dá)APC或者β-catenin siRNA前后)對(duì)于GLS1表達(dá)的影響,通過(guò)qPCR篩選β-cateninsiRNA前后發(fā)生變化的miRNA,最終選定miR-137作為進(jìn)一步研究的對(duì)象。接下來(lái)我們用ChIP(Chromatin Immunoprecipitation)和BGS、MedIP等甲基化的方法研究熱休克蛋白轉(zhuǎn)錄因子HSF1調(diào)控miR-137的具體機(jī)制。我們進(jìn)一步運(yùn)用western Blot、免疫共沉淀(Co-IP)和RNA-IP等方法研究Wnt信號(hào)通路(β-cateninsiRNA前后)對(duì)于HSF1的調(diào)控機(jī)制。最后我們?cè)贏PCmin/+和AOM/DSS等結(jié)直腸癌老鼠模型當(dāng)中應(yīng)用谷氨酰胺酶的抑制劑compound968,驗(yàn)證體內(nèi)靶向治療谷氨酰胺酶對(duì)結(jié)直腸癌腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響。結(jié)果:在結(jié)直腸癌細(xì)胞中撤除谷氨酰胺會(huì)抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),并且抑制a-酮戊二酸、ATP等三羧酸循環(huán)中間代謝產(chǎn)物的形成。同時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生保護(hù)性的細(xì)胞自噬,如果聯(lián)合自噬抑制劑氯喹(CQ)或(和)左旋門(mén)冬酰胺酶(L-ASP)可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果。GLS1在結(jié)直腸癌細(xì)胞系和腫瘤組織中存在高表達(dá)的現(xiàn)象,如果敲除GLS1,結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖和代謝也會(huì)受到抑制。機(jī)制上,我們發(fā)現(xiàn)抑制Wnt信號(hào)通路(過(guò)表達(dá)APC或者敲除β-catenin)可以抑制GLS1的蛋白表達(dá)水平,而不是mRNA水平。從一系列變化的miRNA當(dāng)中,我們發(fā)現(xiàn)miR-137可以直接抑制GLS1蛋白翻譯過(guò)程,它在結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞系中低表達(dá)。我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)熱休克轉(zhuǎn)錄因子HSF1可以通過(guò)結(jié)合DNA甲基化酶3a(DNMT3a)來(lái)促進(jìn)miR-137啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化程度,進(jìn)而抑制miR-137的表達(dá)。而Wnt信號(hào)通路(β-catenin)通過(guò)與RNA結(jié)合蛋白HuR相互結(jié)合,從而促進(jìn)HSF1 mRNA的翻譯效率。最后,GLS1在APCmin/+和AOM/DSS老鼠模型當(dāng)中處于高表達(dá)的狀態(tài),應(yīng)用抑制劑968靶向GLS1聯(lián)合自噬抑制劑氯喹(CQ)和左旋門(mén)冬酰胺酶(L-ASP)可以抑制結(jié)直腸癌的形成。結(jié)論:GLS1對(duì)于結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用,它的表達(dá)水平是受Wnt/APC-β-catenin-HSF1-miR-137-GLS1軸的調(diào)控,抑制谷氨酰胺代謝聯(lián)合自噬抑制劑氯喹(CQ)和左旋門(mén)冬酰胺酶(L-ASP)可以抑制結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展。并且這有利于我們更好的了解結(jié)直腸癌腫瘤代謝,為我們提供了治療和預(yù)防結(jié)直腸癌(或者其他腫瘤)的新方向。創(chuàng)新點(diǎn):1.在結(jié)直腸癌中抑制谷氨酰胺代謝,引起代償性的保護(hù)性自噬發(fā)生,聯(lián)合自噬抑制劑氯喹(CQ)和左旋門(mén)冬酰胺酶(L-ASP)可以進(jìn)一步殺傷腫瘤細(xì)胞。2.GLS1在結(jié)直腸腫瘤發(fā)生發(fā)展中的具有重要的促進(jìn)作用,它的表達(dá)受Wnt信號(hào)通路的調(diào)控。3.GLS1是miR-137下游的一個(gè)直接靶基因。4.HSF1通過(guò)與DNMT3a相互作用,促進(jìn)miR-137的啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生甲基化。5.β-catenin與RNA結(jié)合蛋白HuR相互作用,上調(diào)HSF1mRNA的翻譯效率。6.GLS1在APCmin/+和AOM/DSS老鼠中高表達(dá),聯(lián)合應(yīng)用GLS1的抑制劑compound 968、CQ和L-ASP可以抑制結(jié)直腸癌的形成。
[Abstract]:Background : Colorectal cancer is one of the most common malignant tumors . At present , the incidence of colorectal cancer is located in the fourth place , and the mortality rate is located in the third place , which is secondary to lung cancer and breast cancer . Conclusion : GLS1 plays an important role in the development of colorectal cancer .
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：R735.34

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本文編號(hào)：2014116