發(fā)布時間：2019-05-27 13:11

【摘要】：原發(fā)腫瘤的轉(zhuǎn)移是導致大約90%惡性腫瘤相關(guān)死亡的原因。然而目前的研究對于調(diào)控原發(fā)腫瘤發(fā)生遷移、浸潤及形成轉(zhuǎn)移灶的分子生物機制仍知之甚少。因此進行腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)分子生物學機制的研究對于克服目前惡性腫瘤治療領(lǐng)域的難題有重要的意義。本課題組前期的研究成果發(fā)現(xiàn)腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因N-myc下游調(diào)控基因1(NDRG1)可以顯著地抑制惡性實體腫瘤如結(jié)直腸癌、前列腺癌等的遷移及發(fā)展。其發(fā)揮作用的機制包括抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)誘導的腫瘤細胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),維持腫瘤細胞的上皮組織形態(tài)特點,并通過保持上皮細胞間黏附分子E-cadherin和β-catenin的表達水平而穩(wěn)定細胞間黏附,有效地抑制了腫瘤細胞的遷移能力。進一步的研究還發(fā)現(xiàn)NDRG1通過作用于ROCK1/pMLC2信號傳導通路,從而抑制了肌動蛋白聚合(F-actin)與應力纖維合成,進而在結(jié)直腸癌、前列腺癌等實體腫瘤發(fā)揮了抑制腫瘤細胞遷移能力的作用。前期研究還發(fā)現(xiàn)NDRG1可以調(diào)節(jié)β-catenin的磷酸化,從而影響β-catenin在細胞內(nèi)的分布,促使其聚集在細胞膜,并可以有效抑制WNT3a誘導產(chǎn)生的細胞核中β-catenin的聚集,阻止WNT/β-catenin信號通路的傳遞,抑制β-catenin介導的TCF/LEF轉(zhuǎn)錄因子的激活及cyclin D1等原癌基因的表達上調(diào)。但是NDRG1抑制腫瘤細胞遷移浸潤的機制和分子靶標尚不完全清楚,需要進一步的研究。在本研究中我們在前期課題組研究構(gòu)建的NDRG1過表達和表達沉默腫瘤細胞模型——結(jié)腸癌細胞株HT29和前列腺癌細胞株DU145及pc3mm——中,研究了ndrg1對原癌基因c-src活性及其下游信號蛋白的影響。首先我們研究了ndrg1對c-src激酶活性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ndrg1可以顯著抑制c-src在氨基酸位點tyr416的磷酸化,從而抑制了其激酶活性。我們進一步研究了ndrg1調(diào)控c-src激酶活性的機制,發(fā)現(xiàn)ndrg1可以下調(diào)egfr的蛋白表達,并阻滯egf對egfr的激活作用,從而抑制了egfr與c-src的蛋白相互結(jié)合。其次,我們研究了ndrg1表達變化是否影響c-src下游信號蛋白。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ndrg1可以有效抑制p130cas的磷酸活化,從而抑制了其與crkⅡ的蛋白相互結(jié)合,而這導致了ndrg1對rac1活性的抑制作用。ndrg1對rac1下游靶蛋白pak1活性的抑制作用進一步證實了這一結(jié)果。同時我們還發(fā)現(xiàn)ndrg1可以抑制c-abl-crkⅡ信號通路。應用c-srcsirna及激酶活性特異性抑制劑su6656,我們還發(fā)現(xiàn),ndrg1對p130cas的抑制作用是依賴于c-src的,而對c-abl-crkⅡ信號通路則并不依賴于c-src。最后,我們研究了ndrg1對腫瘤細胞遷移能力的影響,發(fā)現(xiàn)ndrg1對c-src的抑制作用在介導ndrg1抑制腫瘤細胞遷移中發(fā)揮了重要作用。另外,我們還發(fā)現(xiàn)應用新型縮氨基硫脲類鐵離子螯合劑dp44mt、dpc可以抑制c-src在氨基酸位點c-src的磷酸化,從而抑制了其激酶活性。本研究首次發(fā)現(xiàn)了ndrg1可以抑制原癌基因c-src的激酶活性及其下游信號通路,并闡明了ndrg1調(diào)控c-src激酶活性的機制,進一步明確了ndrg1抑制結(jié)腸癌和前列腺癌等惡性腫瘤細胞遷移的機制,為分子靶向抑制結(jié)腸癌與前列腺癌遷移侵襲及轉(zhuǎn)移提供了新的思路與方向,為鐵離子螯合劑應用于抗腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的治療提供了一定的理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:The metastasis of the primary tumor is the cause of the death associated with approximately 90% of the malignant tumor. However, the present study is still very little known about the molecular biological mechanism that regulates the migration, infiltration and formation of metastatic foci in the primary tumorigenesis. Therefore, the research of molecular biological mechanism related to tumor metastasis is of great significance in overcoming the current problems in the field of malignant tumor treatment. The results of this research group have found that the tumor metastasis suppressor gene N-myc downstream regulatory gene 1 (NDRG1) can significantly inhibit the migration and development of malignant solid tumors, such as colorectal cancer, prostate cancer, and the like. The mechanism of the invention comprises the following steps of: inhibiting the transformation of a tumor cell epithelial mesenchymal transition (EMT) induced by the transformation growth factor-1 (TGF-1), and maintaining the morphological characteristics of the epithelial tissue of the tumor cell; And the cell adhesion is stabilized by maintaining the expression level of the intercellular adhesion molecules E-cadherin and E-catenin, and the migration capability of the tumor cells is effectively inhibited. The further study also found that NDRG1 can inhibit the synthesis of actin (F-actin) and stress fiber by acting on the ROCK1/ pMLC2 signaling pathway, so as to play a role in inhibiting the migration of tumor cells in solid tumors such as colorectal cancer and prostate cancer. The early-stage study also found that NDRG1 can regulate the phosphorylation of HCO3-catenin, thereby affecting the distribution of antigen-cattenin in the cell, promoting the aggregation of the antigen-cattenin in the cell membrane, and effectively inhibiting the aggregation of the HCO3-catenin in the nucleus produced by the WNT3a, and preventing the transmission of the WNT/ HCO3-cattenin signal path, The activation of the transcription factor of TCF/ LEF and the expression of cyclin D1 were upregulated. However, the mechanism and molecular target of NDRG1 to inhibit the migration and infiltration of tumor cells is not completely clear, and further research is needed. In this study, we studied the effect of ndrg1 on the c-src activity and its downstream signal protein in the NDRG1 overexpression and the expression silent tumor cell model _ colon cancer cell line HT29 and the prostate cancer cell line DU145 and pc3 mm _ in the previous research group. First we studied the effect of ndrg1 on c-src kinase activity, and it was found that ndrg1 could significantly inhibit the phosphorylation of c-src at amino acid site tyr416, thereby inhibiting its kinase activity. We further study the mechanism of ndrg1 to regulate c-src kinase activity, and found that ndrg1 can lower the protein expression of egfr and block the activation of egfr to egfr, thus inhibiting the binding of egfr and c-src. Secondly, we studied whether the expression of ndrg1 affects the c-src downstream signal protein. The results show that ndrg1 can effectively inhibit the activation of phosphoric acid in p130cas, thus inhibiting the binding of ndrg1 to the protein of crk II, which results in the inhibition of ndrg1 on the activity of rac1. The inhibitory effect of ndrg1 on the activity of the target protein pk1 downstream of rac1 further confirmed the result. At the same time, we also found that ndrg1 can suppress the c-abl-crk II signal path. Using c-srcsirna and kinase activity-specific inhibitor su6656, we also found that the inhibition of ndrg1 on p130cas was dependent on c-src and the c-abl-crk II signal path was not dependent on c-src. Finally, we studied the effect of ndrg1 on the tumor cell migration ability, and found that the inhibition of ndrg1 on c-src plays an important role in the inhibition of tumor cell migration by ndrg1. In addition, we have also found that the application of the new type of the amino-sulfur-type iron ion-binding agent dp44mt, dpc can suppress the c-src phosphorylation at the amino acid site c-src, thereby inhibiting its kinase activity. In this study, it was first found that ndrg1 could inhibit the kinase activity of proto-oncogene c-src and its downstream signal pathway, and explained the mechanism of ndrg1 to regulate c-src kinase activity, and further clarified the mechanism of ndrg1 to inhibit the migration of cancer cells such as colon cancer and prostate cancer. The invention provides a new thought and a direction for molecular targeted inhibition of migration and invasion and metastasis of colon cancer and prostate cancer, and provides a certain theoretical foundation for the application of the iron ion chelating agent to the treatment of anti-tumor invasion and metastasis.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R735.34

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本文編號：2486174