【摘要】：研究背景與目的:約30%至65%的肺癌患者會發(fā)生骨轉(zhuǎn)移。骨轉(zhuǎn)移可導(dǎo)致嚴(yán)重骨痛和致殘性并發(fā)癥。目前關(guān)于肺癌骨轉(zhuǎn)移的調(diào)控基因尚不完全清楚。本文將從非小細胞肺癌(NSCLC)骨轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的篩查入手,通過體外和體內(nèi)研究驗證其在NSCLC骨轉(zhuǎn)移中的作用及其可能機制。研究方法及結(jié)果:第一部分我們首先通過比較NSCLC骨轉(zhuǎn)移細胞系和非骨轉(zhuǎn)移細胞系的表達譜芯片數(shù)據(jù)(GSE10096),并通過生物功能學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)20個基因如BACE2、OLFML2A、SOWAHC等與腫瘤細胞侵襲相關(guān)。我們對20個基因分別構(gòu)建了帶有GFP的RNAi慢病毒載體感染NSCLC細胞。篩選實驗發(fā)現(xiàn)BACE2基因敲減對瘤細胞遷移能力抑制最顯著。第二部分我們分別對NSCLC細胞H1299、H460、A549和SPC-A1-BM的BACE2表達水平進行檢測,發(fā)現(xiàn)BACE2的mRNA和蛋白水平均呈高表達水平。我們運用transwell實驗證實,BACE2基因敲減細胞的遷移和侵襲能力顯著下降,BACE2基因過表達細胞的遷移和侵襲能力顯著增加。BACE2基因敲減能顯著抑制NSCLC細胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。第三部分我們在成功構(gòu)建SPC-A1-BM骨轉(zhuǎn)移小鼠動物模型基礎(chǔ)上,建立了BACE2基因敲減的RNAi慢病毒載體感染SPC-A1-BM細胞系。為進一步驗證BACE2基因在NSCLC骨轉(zhuǎn)移中的作用。我們分別運用BACE2基因敲減組細胞(shBACE2)與對照組細胞(shRNA-NC)分別接種BALB/c裸鼠。發(fā)現(xiàn)BACE2基因敲減組較對照組小鼠的骨轉(zhuǎn)移發(fā)生率顯著下降,并且BACE2基因敲減組小鼠的生存期較對照組顯著延長。第四部分通過對癌旁組織(19例)、Ⅰ期-Ⅲ期的NSCLC癌組織(22例)、有骨轉(zhuǎn)移Ⅳ期NSCLC的癌組織(11例)和無骨轉(zhuǎn)移Ⅳ期NSCLC的癌組織(8例)的mRNA表達水平和蛋白表達水平的分析發(fā)現(xiàn),BACE2在NSCLC癌組織中表達水平明顯高于癌旁組織,BACE2的表達水平與NSCLC骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。第五部分為進一步探索BACE2基因在NSCLC侵襲轉(zhuǎn)移中的調(diào)控機制,我們通過對BACE2基因敲減H1299細胞與對照組細胞的基因表達譜進行分析,發(fā)現(xiàn)BACE2基因可能通過HGF/c-Met信號通路,調(diào)控BMP6、JUN、FOS和PIK3R3基因的表達,進而在NSCLC侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用。研究結(jié)論:BACE2基因在NSCLC細胞中高表達。BACE2基因敲減能顯著抑制NSCLC細胞的遷移、侵襲能力和抑制NSCLC細胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化。BACE2基因過表達能顯著增加細胞的遷移和侵襲能力。BACE2基因敲減能顯著抑制小鼠骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生。BACE2在NSCLC癌組織中表達水平明顯高于癌旁組織,BACE2的表達水平與NSCLC骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。BACE2基因可能通過HGF/c-Met信號通路對NSCLC侵襲轉(zhuǎn)移進行調(diào)控。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R734.2
【圖文】：

重損害肺癌患者的健康，降低其生活質(zhì)量[9,10]。在臨床實踐中，無轉(zhuǎn)移常被忽視，很多肺癌骨轉(zhuǎn)移病灶是在患者出現(xiàn)疼痛或發(fā)生 SRE[11]。Rosen 等報道一項比較唑來膦酸或安慰劑治療 NSCLC 骨轉(zhuǎn)移究結(jié)果，250 例安慰劑組的肺癌患者有 48%的患者發(fā)生了 SREs（圖

圖 2 NSCLC 骨轉(zhuǎn)移的分子調(diào)控[24]Figure2. Overview of selected targets mediating bone tropism of(Weidle UH, et al. Molecular Mechanisms of Bone Metastasis. CancProteomics,2016, 13(1):1-12.)骨轉(zhuǎn)移分子調(diào)控的研究主要集中在兩個不同方面：癌細胞定植胞與骨髓間質(zhì)的交互作用。Yang 等發(fā)現(xiàn)骨髓的基質(zhì)細胞 ST-2

圖 3 BACE2 蛋白的分子結(jié)構(gòu)示意圖[44]Figure3. Schematic illustration of BACE2 structural organizations(Yan R. Physiological Functions of the β-Site Amyloid Precursor Protein Cleaving Enzyme 1and 2. Front Mol Neurosci, 2017, 10:97.)目前的研究發(fā)現(xiàn) BACE2 基因參與唐氏綜合征[45,46]和阿爾茨海默病（老年癡呆）

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本文編號：2749280