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本文从以下两个部分进行了介绍: 第一部分:AP-2β调控乳腺癌生长及其临床意义。 在世界范围内,乳腺癌是女性最常见的侵袭性恶性肿瘤,占女性肿瘤发病率的首位。AP-2是一类具有重要功能的转录因子家族,可通过转录调控下游靶基因参与多种生理过程,包括细胞增殖、分化、凋亡等。AP-2介导的表达调控具有高度的细胞特异性,在不同的组织中发挥不同的作用。AP-2家族在乳腺癌、结肠癌、肺癌、神经系统肿瘤、胰腺癌、黑色素瘤等肿瘤中可存在异常表达,对肿瘤的调节具有抑癌或促癌的双向效应,与肿瘤发生及进展或预后紧密相关。据研究报道,AP-2β缺乏会导致小鼠爆发性肾小管上皮凋亡继而肾衰死亡。AP-2β的突变会导致Char综合症。人端粒酶逆转录酶的上调表达和端粒末端转移酶活性是肿瘤发生的标志。Deng等在肺癌细胞中发现AP-2β能特异结合并活化人端粒酶逆转录酶启动子,提示AP-2β可以做为癌基因发挥作用。然而在对黑色素瘤的研究中, AP-2β不表达或低表达则被发现与肿瘤侵袭和转移增加有关。因此AP-2β在不同肿瘤中可能发挥着不同的作用。AP-2β在调控乳腺癌发生发展过程中的作用,以及其与乳腺肿瘤预后的关系,至今仍没有报道。本研究旨在深入探讨AP-2β在调控乳腺癌生长中的作用以及它的分子机制和临床意义。 方法与结果: 我们对140例乳腺癌患者组织芯片进行免疫组化分析,检测AP-2β蛋白的表达情况。结果发现:依据COX回归模型多因素分析,发现AP-2β的表达与乳腺癌病人的临床分期以及生存期具有显著相关性。通过Kaplan-Meier分析,发现AP-2β高表达的病人的生存期明显比AP-2β低表达病人的生存期短,且差异具有统计学意义(P<0.05)。 并且,我们选择T47D和MDA-MB-231细胞系作为研究对象。构建了AP-2β稳定过表达以及敲低表达的T47D和MDA-MB-231细胞株。研究结果发现,将AP-2β表达敲低后,其细胞活力和细胞克隆形成数明显下降,细胞迁移和侵袭能力明显受到抑制。进一步,我们通过检测与细胞增殖和迁移等相关的重要蛋白,研究其分子机制。结果发现:AP-2β敲低后,乳腺癌细胞中p75、ERK/pERK、STAT3、MMP9、MMP2、c-Jun、COX-2等蛋白表达被明显抑制,而AP-2β过表达后,p75、ERK/pERK、STAT3、MMP9、MMP2、c-Jun、COX-2的表达则相应增加。 最后,我们建立动物模型,将稳转AP-2β及AP-2β敲低的MDA-MB-231细胞,分别接种到小鼠皮下。结果发现:AP-2β过表达组小鼠的成瘤能力及肿瘤大小明显高于正常组的小鼠;敲低AP-2β组的小鼠较MDA-MB-231正常组的小鼠成瘤更慢,肿瘤更小。这些结果说明AP-2β能够有效调控乳腺癌肿瘤的生长。 结论: 1.AP-2β在乳腺癌中特异表达,癌组织中AP-2β的表达量高于癌旁组织。 2.AP-2β与乳腺癌患者的肿瘤大小、TNM分期、生存期密切相关,高表达AP-2β的病人生存期明显比AP-2β低表达病人生存期短。 3.AP-2β可通过多条信号途径参与肿瘤细胞的生长,敲低AP-2β表达可降低细胞生长,抑制细胞迁移及侵袭。 4.动物模型结果显示,AP-2β过表达可以促进小鼠的成瘤能力,敲低其表达则抑制肿瘤形成能力。 第二部分 AP-2β在乳腺癌细胞中调控COX-2表达及其分子机制。 环氧化酶-2(COX-2)是一类可诱导酶类,可由多种生长因子和细胞因子诱导生成,在组织损伤、炎症或细胞恶变时表达明显增加。目前越来越多的研究证实炎症与肿瘤之间有着密不可分的关系,提出可以用选择性抗炎因子来抑制肿瘤的进展。COX-2在乳腺癌及其他人类实体肿瘤包括结肠直肠癌,肺癌,胃癌,膀胱癌,胰腺癌,前列腺癌,子宫内膜癌中均异常高表达,其作用机制为:1、促进肿瘤细胞生长;2、促进肿瘤血管的形成;3、抑制肿瘤细胞凋亡;4、活化致癌物;5、抑制机体免疫机能和促进免疫逃避。因此发现和利用COX-2抑制剂来防治肿瘤已成为当今肿瘤研究的热点。抗炎药物的应用常常伴随着一定的毒副作用,找到更好的靶向治疗手段,比如寻找和发现能够调控COX-2转录的新型调控因子,就显得尤为重要。在我们前期的研究中,我们利用肺癌细胞系作为模型,采用新型的DNA结合蛋白垂钓方法(Biotin-Streptavadin-Agarose Pulldown)以及质谱和多肽图谱分析等蛋白质组学方法,垂钓鉴定了新的调控hTERT表达的转录因子AP-2β。并在随后的实验中,验证了AP-2β在肺癌细胞系调控hTERT表达。在乳腺癌细胞中,我们同样发现确定了AP-2β的高表达。因此,我们推测AP-2β在乳腺癌细胞中也可能作为转录因子调控COX-2的表达。本研究中,我们利用各种乳腺癌细胞系,深入研究了AP-2β对COX-2表达的调控及其潜在的分子机制。 方法与结果: 首先,我们检测了乳腺癌细胞株MCF-7、MDA-MB-361、MDA-MB-231、BT-549、T47D中AP-2β与COX-2的表达,发现两者具有表达相关性。在MCF-7、BT-549细胞中AP-2β与COX-2的表达均低于MDA-MB-231与T47D细胞。 随后我们使用生物素链霉亲和素垂钓实验,验证AP-2β可以结合在COX-2启动子区域。荧光素酶实验表明,敲低AP-2β能够抑制COX-2启动子转录活性,降低COX-2的表达。同时,我们建立了稳定过表达AP-2β的MDA-MB-231及AP-2β敲低表达的MDA-MB-231细胞株。结果表明,AP-2β过表达细胞中,COX-2的表达增加;敲低AP-2β的细胞中,COX-2表达明显降低。 此外,我们研究了AP-2β与转录共活化子p300对COX-2表达的协同调控。在敲低AP-2β细胞株中转入p300质粒,可使AP-2β与COX-2启动子结合增加,COX-2表达增加。通过免疫荧光以及免疫共沉淀实验,我们发现,在乳腺癌细胞中p300与AP-2β在细胞内共定位,二者存在相互作用,且协同上调COX-2表达。 结论: 1.乳腺癌细胞中,AP-2β与COX-2表达具有相关性。 2.AP-2β能够结合在COX-2启动子区,并调节COX-2启动子转录活性。 3.过表达AP-2β可上调COX-2的表达,敲低AP-2β抑制COX-2的表达。 4.AP-2β与p300相互结合,且二者协同上调COX-2表达。