【摘要】：瞬時受體電位(transient receptor potential,TRP)通道廣泛分布于哺乳動物體內,是一類非選擇性陽離子通道,主要介導鈣離子和鈉離子從細胞外進入胞質。共有七個亞家族:TRPA(ankyrin)、TRPC(canonical)、TRPM(melastatin)、TRPML(mucolipin)、TRPN(Drosophila NOMPC)、TRPP(polycystin)和TRPV(vanilloid),包含眾多成員。TRP離子通道參與了一系列生理過程,包括:機械感覺、疼痛和溫度感覺、味覺、維持細胞離子穩(wěn)態(tài)、介導鈣內流、參與調控細胞生長和調節(jié)激素分泌和神經遞質釋放等。現(xiàn)階段的研究發(fā)現(xiàn),離子通道與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關。TRPP2離子通道又稱為Polycystin-2(PKD2),最早發(fā)現(xiàn)于多囊腎病細胞中,與多囊腎病的發(fā)病密切相關。TRPP2主要分布在腎臟、心臟、胰腺、腸道、膽管、腎上腺、卵巢、血管平滑肌、和胎盤等組織器官,參與細胞增殖、受精過程、配偶行為及基因的不對稱表達等生物學功能。但迄今為止,國內外鮮有報道TRPP2離子通道與腫瘤之間的關系。喉癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一,占全身惡性腫瘤的1-5%,耳鼻喉惡性腫瘤的11-22%。而且,近來有上升趨勢。喉癌的病因尚不明確,吸煙、飲酒是喉癌最主要的兩大外在誘因,而細胞內癌基因的激活、抑癌基因被抑制以及凋亡相關基因的失活構成發(fā)病的內因。晚期喉癌由于受限于現(xiàn)階段的手術、放療和化療等綜合治療療效,出現(xiàn)侵襲和轉移,5年生存率低于50%,最終主要死于局部復發(fā)、淋巴結轉移和遠處轉移。喉癌治療中的最大難題是侵襲和轉移,其分子機制遠未闡明,針對轉移的治療手段有限。上皮間質轉化是上皮源性腫瘤侵襲和轉移的重要環(huán)節(jié)。目前的研究結果表明,頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)的發(fā)病與上皮間質轉化密切相關。上皮間質轉化發(fā)生時,在上皮標記物中,N-鈣粘蛋白表達上調,緊密連接蛋白ZO-1和E-鈣粘蛋白的表達下調;而間質標志物中波形蛋白表達上調;上皮間質轉化相關的轉錄因子Snail、Twist和ZEB的表達也會上調。上皮間質轉化涉及通路主要有STAT3途徑、TGF-β/Smad途徑、PI3K/Akt途徑、Wnt/β-catenin通路、Src途徑,Ras-MAPK途徑和整合素信號途徑等。通過以上不同通路,細胞因子作用于靶基因,使其獲得侵襲、轉移能力。目前明確認為轉化生長因子-β(TGF-β)在腫瘤的遷移和轉移中發(fā)揮作用。許多Smad蛋白(如Smad2、Smad3和Smad4)作為TGF-β細胞內天然受體,可與TGF-β結合,通過調節(jié)相關基因的轉錄而參與上皮間質轉化。離子通道在上皮間質轉化發(fā)生、發(fā)展過程中也起到重要作用。表皮生長因子(EGF)是最早在小鼠頜下腺中發(fā)現(xiàn)的一種蛋白質,廣泛存在于人和動物體內、可促進或抑制多類細胞生長。EGF與EGFR結合后可激活體內一系列重要基因,這些基因參與調控或誘導細胞增殖以及調節(jié)細胞生長�；罨腅GFR還可激活STAT3/Snail、PI3K/Akt和MAPK/Erk等信號途徑引起腫瘤細胞上皮間質轉化發(fā)生。EGFR在很多癌癥細胞中表達升高,被認為與腫瘤細胞的侵襲和遷移關系密切。一些EGFR阻斷劑已經用于癌癥的治療,特別是肺癌的治療,取得較好的臨床效果。本研究中我們分兩部分探討TRPP2對人類喉鱗狀細胞癌(HLSCC)細胞上皮間質轉化的影響,TRPP2調控HLSCC轉移網絡通路以及TRPP2對EGF介導的喉癌細胞遷移和上皮間質轉化的調控作用。以明確TRPP2在HLSCC侵襲和轉移中的作用及其機制,TRPP2在EGF介導的喉癌細胞遷移中的作用。為進一步闡明TRPP2的調節(jié)機制及喉癌細胞侵襲和轉移的機制提供新的線索,將有助于喉癌的早期診斷和治療以及評價預后,有助于尋找喉癌治療的新靶點,為有效治療喉癌提供理論和實驗依據。1.TRPP2在HLSCC侵襲和轉移中的作用及其機制1.TRPP2在HLSCC侵襲和轉移中的作用及其機制喉鱗狀細胞癌是一種上皮源性腫瘤,它的發(fā)生發(fā)展與上皮間質轉化密切相關,鈣離子在上皮間質轉化過程中扮演著重要角色,TRPP2作為主要通透鈣離子的陽離子通道,調控鈣離子內流,因此TRPP2在喉癌侵襲和轉移中發(fā)揮重要作用。我們通過研究喉癌手術標本,闡述了TRPP2離子通道的表達水平與腫瘤分期、病理分級及患者預后之間的關系。此外,我們還在細胞水平研究了TRPP2與人喉癌細胞株Hep2細胞的關系以及可能的調控上皮間質轉化機制。得出以下結果:(1)在喉癌標本中,TRPP2的表達水平明顯升高。當TRPP2的表達水平升高時,喉癌患者臨床分期越晚,腫瘤細胞的分化程度越差,惡性程度越高;(2)TRPP2的表達水平越高者,患者預后越差,5年生存率越低;(3)TRPP2 si RNA轉染到Hep2細胞后,顯著的降低了ATP誘導的細胞內鈣離子釋放,并使腫瘤的遷移和侵襲出現(xiàn)不同程度的下降;(4)喉癌Hep2細胞在轉染TRPP2 si RNA后,明顯的抑制了E-鈣粘蛋白、Smad4、STAT3、SNAIL、SLUG和TWIST的表達水平;而波形蛋白的表達水平升高。我們的實驗數(shù)據表明,當TRPP2的表達水平增高時,可通過Smad4和STAT3通路增強上皮間質轉化作用,從而加速喉鱗狀細胞癌的遷移、侵襲和轉移,影響患者的預后和5年生存率。2.TRPP2在EGF介導的喉癌細胞遷移中的作用EGF通過激動EGF受體(EGFR)引起STAT3/Snail、PI3K/Akt和MAPK/Erk信號通路激活,導致上皮間質轉化。前部分研究證實TRPP2的表達水平增高時,可通過STAT3和Smad4通路增強上皮間質轉化。在研究TRPP2與EGF介導的上皮間質轉化相關性時,得到以下結果:(1)EGF作用下Hep-2細胞在轉染TRPP2si RNA后,細胞遷移速率明顯減慢;(2)EGF作用下Hep-2細胞轉染TRPP2 si RNA后波形蛋白表達顯著增強,E-鈣粘蛋白表達減弱;(3)EGF作用下Hep-2細胞轉染TRPP2 si RNA后Smad4表達水平減弱。這些結果提示,TRPP2離子通道被抑制后可引起EGF誘導Hep-2細胞遷移的信號通路被抑制,導致Hep-2細胞的移動能力減弱,因此,我們推測EGF介導的Hep-2細胞遷移可能受到TRPP2離子通道的調控。TRPP2可以影響Smad4依賴信號通路的活性,調控EGF介導的喉癌Hep2細胞遷移。
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【學位授予單位】：安徽醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R739.65

【參考文獻】

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本文編號：2260066