前列腺癌是一種常見的男性生殖系統(tǒng)腫瘤,其發(fā)病率和死亡率在美國男性癌癥患者分別占第一位和第二位,而在中國其發(fā)病率也在快速上升。放射療法和激素療法是目前除手術外治療前列腺癌的主要方法。然而,有相當一部分前列腺癌患者對這兩種療法效果欠佳并進展為轉移癌。因此,新型且有效的靶向藥物的研發(fā)迫在眉睫。前列腺癌患者經(jīng)常發(fā)生PI3K/AKT/m TOR信號通路蛋白的突變,該通路調控細胞的生長、增殖、存活和自噬等過程,可促進腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。DEPTOR蛋白是m TORC1和m TORC2兩個激酶復合物的共同成分,可直接與這兩者結合從而抑制其活性。然而,在細胞水平,DEPTOR對增殖和生存過程的調控作用取決于腫瘤細胞的類型。此外,目前尚未明確DEPTOR在體內(nèi)各種腫瘤中的作用。本研究中,我們使用免疫組化實驗檢測人前列腺癌組織中DEPTOR的蛋白表達變化,結合TCGA數(shù)據(jù)庫中的信息分析DEPTOR的m RNA水平,并與患者的病理及臨床資料進行相關性分析。然后,我們構建DEPTOR敲除、敲低以及過表達的前列腺癌細胞系,在細胞水平證實DEPTOR發(fā)揮促癌還是抑癌作用,并通過免疫印跡法、藥物處理等實驗探究該作用的... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

前列腺癌的進展過程[2]

圖1 前列腺癌的進展過程[2]PI3K/AKT/mTOR通路調控了細胞生長、增殖和生存等生物學過程,研究發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤中發(fā)生了異常調節(jié),因此被認為具有原癌性[16]。研究發(fā)現(xiàn),PTEN突變引起的PI3K/AKT通路蛋白的異常調節(jié)發(fā)生于42%前列腺癌早期患者中[12],以及100%進展期患者[12,17-19],這可使患者對激素治療產(chǎn)生耐藥從而引起預后不良[20],也提示了該通路在前列腺癌不同階段的改變是導致CRPC發(fā)生的先決條件。因此,特異性靶向PI3K/AKT通路的藥物對PTEN突變的前列腺癌患者具有良好的治療效果[21,22]。mTOR作為PI3K/AKT的下游,是調控各種細胞生物學過程的中心環(huán)節(jié)。它是一種在進化上高度保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶,主要由m TORC1和mTORC2兩個激酶復合物組成(圖3)[16]。在生長因子、營養(yǎng)物質和其它應激因子的作用下,mTORC1作為PI3K/AKT/mTOR信號通路的中心調節(jié)因子,可以通過激活S6K和4E-BP1促進細胞的生長和蛋白質的翻譯,而mTORC2通過激活AKT調控細胞代謝、存活和細胞遷移等過程[16]。因此,抑制mTOR可以抑制PI3K/AKT通路的原癌性[23]。的確,研究發(fā)現(xiàn)mTOR抑制劑雷帕霉素和其類似物,例如依維莫司,可以通過抑制mTORC1的活性來發(fā)揮抗腫瘤的作用[24-26]。

PI3K/AKT/mTOR通路調控了細胞生長、增殖和生存等生物學過程,研究發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤中發(fā)生了異常調節(jié),因此被認為具有原癌性[16]。研究發(fā)現(xiàn),PTEN突變引起的PI3K/AKT通路蛋白的異常調節(jié)發(fā)生于42%前列腺癌早期患者中[12],以及100%進展期患者[12,17-19],這可使患者對激素治療產(chǎn)生耐藥從而引起預后不良[20],也提示了該通路在前列腺癌不同階段的改變是導致CRPC發(fā)生的先決條件。因此,特異性靶向PI3K/AKT通路的藥物對PTEN突變的前列腺癌患者具有良好的治療效果[21,22]。mTOR作為PI3K/AKT的下游,是調控各種細胞生物學過程的中心環(huán)節(jié)。它是一種在進化上高度保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶,主要由m TORC1和mTORC2兩個激酶復合物組成(圖3)[16]。在生長因子、營養(yǎng)物質和其它應激因子的作用下,mTORC1作為PI3K/AKT/mTOR信號通路的中心調節(jié)因子,可以通過激活S6K和4E-BP1促進細胞的生長和蛋白質的翻譯,而mTORC2通過激活AKT調控細胞代謝、存活和細胞遷移等過程[16]。因此,抑制mTOR可以抑制PI3K/AKT通路的原癌性[23]。的確,研究發(fā)現(xiàn)mTOR抑制劑雷帕霉素和其類似物,例如依維莫司,可以通過抑制mTORC1的活性來發(fā)揮抗腫瘤的作用[24-26]。DEPTOR是近年來發(fā)現(xiàn)的一個具有兩個DEP結構域和一個PDZ結構域的蛋白,它是mTORC1和mTORC2激酶復合物的共同成分,可以結合這兩個復合物從而抑制它們的活性[27]。DEPTOR作為一個天然的mTOR抑制劑,一般認為通過抑制蛋白合成、細胞生長、增殖和存活等過程發(fā)揮抑癌因子的作用。例如在胰腺癌等腫瘤中,DEPTOR水平降低,mTORC1和mTORC2因此被激活促進腫瘤細胞的生長和存活(圖4,左側)。但自相矛盾的是,DEPTOR在另一些腫瘤中發(fā)揮著原癌蛋白的作用[16,27,28]。例如,在多發(fā)性骨髓瘤、肝細胞癌和甲狀腺癌中,DEPTOR表達水平上調,并與預后不良相關(圖4,右側)[29,30]。這可能是由于除了mTORC2對AKT的直接激活作用外,mTORC1可以通過S6K抑制PI3K/AKT的上游IRS來抑制該通路。DEPTOR表達水平上調抑制了mTORC1的活性,從而解除了對PI3K/AKT通路的抑制。因此,明確DEPTOR在各種類型的腫瘤中是癌蛋白還是抑癌蛋白有助于揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制,從而為癌癥患者提供特異以及有效的個體化治療。


本文編號：3227871