NF-κB信號通路激活與大腸癌發(fā)生相關(guān)關(guān)系的分子機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-14 15:00
【摘要】:大腸癌(Colorectal cancer CRC)是全球范圍內(nèi)與癌癥有關(guān)的死亡的主要原因之一,局部侵襲性和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致大腸癌死亡的主要原因,其分子發(fā)病機(jī)制尚需進(jìn)一步的闡明。大規(guī)模測序和其他基因分析的最新研究為大腸癌增殖和侵襲分子機(jī)制的進(jìn)一步研究提供了新的機(jī)會(huì)。NF-κB信號通路是一個(gè)新的研究方向。NF-κB信號通路在正常組織和各種癌癥組織的增殖、發(fā)展和存活中起重要作用。增殖誘導(dǎo)配體(A proliferation-inducing ligand,APRIL)是腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)超級家族的成員,是可以刺激細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子。APRIL在一些癌癥(如結(jié)腸癌和胰腺癌)組織細(xì)胞中高表達(dá),APRIL可以通過交聯(lián)TNF受體TACI(TNFRSF13B)激活典型的NF-κB信號通路。E-鈣粘蛋白(E-cadherin)是介導(dǎo)上皮組織中鈣依賴性細(xì)胞-細(xì)胞粘附的跨膜糖蛋白的主要成員。通過抑制細(xì)胞和阻止細(xì)胞運(yùn)動(dòng)而阻斷腫瘤細(xì)胞侵襲正常組織。E-鈣粘蛋白接受轉(zhuǎn)錄抑制子Snail的負(fù)調(diào)控,并且細(xì)胞內(nèi)Snail的穩(wěn)定水平依賴于NF-κB(p65或RelA)信號的激活。APRIL在結(jié)腸直腸癌組織和細(xì)胞系中高度表達(dá)。在本研究中第一部分,探討了APRIL-p65 NF-κB-Snail信號調(diào)節(jié)CRC中E-鈣粘蛋白的假設(shè)。發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌組織和結(jié)腸癌細(xì)胞系T84中Snail的表達(dá)與Ecadherin的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。此外,APRIL在蛋白水平調(diào)控Snail,而并沒有在mRNA水平調(diào)節(jié)。并且COP9信號體亞基2(CSN2)在mRNA和蛋白質(zhì)水平上阻斷Snail的泛素化和降解。同時(shí),通過siRNA沉默T84細(xì)胞p65基因,可以導(dǎo)致Snail蛋白質(zhì)水平上調(diào),但對其mRNA水平無影響。此外,Snail的沉默導(dǎo)致E-鈣粘蛋白E-鈣粘蛋白和mRNA水平均降低。這些結(jié)果表明,APRIL-p65NF-κB-Snail信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在調(diào)節(jié)E-鈣粘蛋白中起關(guān)鍵作用,對結(jié)腸癌中旁分泌炎癥誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移新機(jī)制有更深入了解。細(xì)胞增殖在腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用,環(huán)氧合酶(Cyclooxygenase,COX)是這一過程中重要的調(diào)控酶。COXs催化游離花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素(Prostaglandin,PG)H2,后者是其他前列腺素和血栓素的前體。PGs在各種生物過程中起作用,如細(xì)胞增殖,血管生成,免疫功能和炎癥,這些在腫瘤的發(fā)展或進(jìn)展中都是至關(guān)重要的。環(huán)氧合酶家族包括COX-1,COX-2和COX-3。COX-2在組織轉(zhuǎn)化和增生的發(fā)展中起重要作用,同時(shí)在腫瘤的發(fā)展和惡化中扮演重要角色。COX-2已被證實(shí)可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化,以及腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和侵襲。具有高水平COX-2的腫瘤更具侵襲性,患者的生存率顯著降低。反之,抑制COX-2有助于控制腫瘤的生長和侵襲。在多種組織中,NF-κB是產(chǎn)生COX-2的重要調(diào)節(jié)因子;罨腘F-κB通過介導(dǎo)促炎癥基因(趨化因子、細(xì)胞因子、粘附分子和生長因子)的表達(dá),從而在炎癥和免疫反應(yīng)中起重要調(diào)節(jié)作用。另外,NF-κB的靶點(diǎn)也是細(xì)胞增殖的重要調(diào)節(jié)因子。然而COX-2影響調(diào)控結(jié)腸癌中的機(jī)制尚不明確。在第二部分中,探討了COX-2在人結(jié)腸組織和人結(jié)腸癌細(xì)胞系LS174中表達(dá)調(diào)控機(jī)制。非誘導(dǎo)激活的非經(jīng)典的NF-κB信號通路(NF-κB2(NF-κB)-2(p52))作為內(nèi)源性刺激信號,通過與COX-2基因啟動(dòng)子的NF-κB增強(qiáng)子結(jié)合來調(diào)節(jié)COX-2。通過免疫組織化學(xué)顯示,與正常組織相比,COX-2在結(jié)腸癌組織中顯著增加。在結(jié)腸癌組織和結(jié)腸癌細(xì)胞系LS174中也觀察到RelB和p52的細(xì)胞核水平增加。這種關(guān)系通過染色質(zhì)免疫沉淀實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定。熒光素酶報(bào)告基因檢測顯示COX-2的NF-κB增強(qiáng)子足以調(diào)節(jié)LS174細(xì)胞中異源啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄活性。RNA干擾介導(dǎo)的RelB或p52的敲低導(dǎo)致LS174細(xì)胞中COX-2的mRNA和蛋白質(zhì)顯著抑制。這些結(jié)果表明:經(jīng)典和非經(jīng)典的NF-κB信號通路在CRC的發(fā)生、發(fā)展、局部侵犯、以及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移均起著重要的作用。因此NF-κB信號通路可能是治療結(jié)腸癌的一新型并有效的藥物靶點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R735.34
【圖文】:
第二部分 研究內(nèi)容 第 1 章 APRIL-NF-κB-Snail 信號調(diào)節(jié)結(jié)腸癌中的 E-鈣粘蛋白的研究1.3 結(jié)果1.3.1 TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白在結(jié)腸癌和癌旁組織中的表達(dá)TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白在 25 例結(jié)腸癌和癌旁組織標(biāo)本中表達(dá)情況的免疫組化染色圖片,見圖 1.1。TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白,在 25 例結(jié)腸癌和癌旁組織標(biāo)本中表達(dá)情況的染色強(qiáng)度,見表 1.3,在低分化腺癌中分別為 1.7±0.522.1±0.75 和 1.8±0.11,在高分化腺癌中分別為 1.5±0.83, 2.8±0.63 和 0.5±0.23,低分化或高分化腺癌與 Snail或 E-鈣粘蛋白相鄰的非癌組織比較時(shí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p < 0.05)。Snail主要定位于腺癌的細(xì)胞核中,而在非癌性組織則定位于細(xì)胞質(zhì)的,這些結(jié)果表明,在 CRC中,Snail與 E-鈣粘蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。
染色強(qiáng)度TACI Snail E-鈣粘蛋)癌 (10)癌 (15)1.7 0.52 2.1 0.75* 0.8 0.11.5 0.83 2.8 0.63* 0.5 0.2=25) 1.8 0.42 1.5 0.32 1.9 0.5數(shù)據(jù)以平均值 M SD 表示CI,Snail 和 E-cadherin 在結(jié)腸癌細(xì)胞株 T84 中的表達(dá)熒光染色確定結(jié)腸癌細(xì)胞系 T84 中 TACI,Snail 和 E-鈣如圖 1.2 所示),觀察到在 T84 細(xì)胞中 TACI,Snail 和 癌組織免疫組織化學(xué)染色結(jié)果一致。Snail 作為轉(zhuǎn)錄阻遏,E-鈣粘蛋白在細(xì)胞株中不表達(dá)。提示 Snail 和 E-鈣粘的表達(dá)情況亦呈負(fù)相關(guān)。
1.3.3 p65的抑制阻斷了 APRIL 誘導(dǎo)的結(jié)腸癌 T84 細(xì)胞中 Snail 的穩(wěn)定表達(dá)有研究表明炎性細(xì)胞因子 TNFα可以通過 NF-κB 途徑穩(wěn)定 Snail 的轉(zhuǎn)錄,并且 NF-κB 是誘導(dǎo) CSN2 所必需的,其阻止了 Snail 泛素化和降解[99]。因此我們假設(shè) APRIL 通過激活 p65 / p50 NF-κB 信號通路來誘導(dǎo) CSN2的表達(dá),反過來穩(wěn)定了結(jié)腸癌中的 Snail(圖 1.3A)。使用 siRNAs 轉(zhuǎn)染結(jié)腸癌細(xì)胞來沉默 p65,以非靶向 siRNA作為對照。如圖1.3B 所示,APRIL 處理后導(dǎo)致 CSN2 在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平均增加,然而,Snail僅在蛋白質(zhì)水平增加, mRNA水平?jīng)]有增加。同時(shí),沉默 p65 后,CSN2 在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平明顯降低,而 Snail 僅在蛋白質(zhì)水平下調(diào),但在 mRNA水平上變化不大。圖 1.3C 中,使用 ChIP 來確定 p65 和 CSN2 基因啟動(dòng)子之間的直接相互作用,顯示 APRIL 處理導(dǎo)致 CSN2 基因啟動(dòng)子處 p65富集增加約 3 倍。
本文編號:2793183
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R735.34
【圖文】:
第二部分 研究內(nèi)容 第 1 章 APRIL-NF-κB-Snail 信號調(diào)節(jié)結(jié)腸癌中的 E-鈣粘蛋白的研究1.3 結(jié)果1.3.1 TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白在結(jié)腸癌和癌旁組織中的表達(dá)TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白在 25 例結(jié)腸癌和癌旁組織標(biāo)本中表達(dá)情況的免疫組化染色圖片,見圖 1.1。TACI,Snail 和 E-鈣粘蛋白,在 25 例結(jié)腸癌和癌旁組織標(biāo)本中表達(dá)情況的染色強(qiáng)度,見表 1.3,在低分化腺癌中分別為 1.7±0.522.1±0.75 和 1.8±0.11,在高分化腺癌中分別為 1.5±0.83, 2.8±0.63 和 0.5±0.23,低分化或高分化腺癌與 Snail或 E-鈣粘蛋白相鄰的非癌組織比較時(shí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p < 0.05)。Snail主要定位于腺癌的細(xì)胞核中,而在非癌性組織則定位于細(xì)胞質(zhì)的,這些結(jié)果表明,在 CRC中,Snail與 E-鈣粘蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。
染色強(qiáng)度TACI Snail E-鈣粘蛋)癌 (10)癌 (15)1.7 0.52 2.1 0.75* 0.8 0.11.5 0.83 2.8 0.63* 0.5 0.2=25) 1.8 0.42 1.5 0.32 1.9 0.5數(shù)據(jù)以平均值 M SD 表示CI,Snail 和 E-cadherin 在結(jié)腸癌細(xì)胞株 T84 中的表達(dá)熒光染色確定結(jié)腸癌細(xì)胞系 T84 中 TACI,Snail 和 E-鈣如圖 1.2 所示),觀察到在 T84 細(xì)胞中 TACI,Snail 和 癌組織免疫組織化學(xué)染色結(jié)果一致。Snail 作為轉(zhuǎn)錄阻遏,E-鈣粘蛋白在細(xì)胞株中不表達(dá)。提示 Snail 和 E-鈣粘的表達(dá)情況亦呈負(fù)相關(guān)。
1.3.3 p65的抑制阻斷了 APRIL 誘導(dǎo)的結(jié)腸癌 T84 細(xì)胞中 Snail 的穩(wěn)定表達(dá)有研究表明炎性細(xì)胞因子 TNFα可以通過 NF-κB 途徑穩(wěn)定 Snail 的轉(zhuǎn)錄,并且 NF-κB 是誘導(dǎo) CSN2 所必需的,其阻止了 Snail 泛素化和降解[99]。因此我們假設(shè) APRIL 通過激活 p65 / p50 NF-κB 信號通路來誘導(dǎo) CSN2的表達(dá),反過來穩(wěn)定了結(jié)腸癌中的 Snail(圖 1.3A)。使用 siRNAs 轉(zhuǎn)染結(jié)腸癌細(xì)胞來沉默 p65,以非靶向 siRNA作為對照。如圖1.3B 所示,APRIL 處理后導(dǎo)致 CSN2 在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平均增加,然而,Snail僅在蛋白質(zhì)水平增加, mRNA水平?jīng)]有增加。同時(shí),沉默 p65 后,CSN2 在 mRNA 和蛋白質(zhì)水平明顯降低,而 Snail 僅在蛋白質(zhì)水平下調(diào),但在 mRNA水平上變化不大。圖 1.3C 中,使用 ChIP 來確定 p65 和 CSN2 基因啟動(dòng)子之間的直接相互作用,顯示 APRIL 處理導(dǎo)致 CSN2 基因啟動(dòng)子處 p65富集增加約 3 倍。
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 Miroslav Zavoral;Stepan Suchanek;Ondrej Majek;Premysl Fric;Petra Minarikova;Marek Minarik;Bohumil Seifert;Ladislav Dusek;;Colorectal cancer screening:20 years of development and recent progress[J];World Journal of Gastroenterology;2014年14期
本文編號:2793183
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