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肺癌是世界上最致命和最常见的癌症,每年约有13%的癌症被诊断为肺癌。肺癌分为非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC),其中非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有肺癌的80%至85%。NSCLC根据其组织学特征,可进一步分为肺腺癌、鳞状细胞癌和大细胞癌。1/3左右的NSCLC患者初诊就被诊断为晚期肺癌,基本丧失手术机会。虽然肺癌的治疗可以采用化学疗法、辐射疗法以及免疫疗法,但现有的治疗手段副作用极大以及治疗过程通常产生耐药性以及复发或者转移问题,在提高患者5年生存率方面仍未取得令人满意的结果。因此寻找新的诊断和治疗途径,同时深入研究其在肺癌发生发展及恶化转移中的具体作用机制变得尤为重要。
G蛋白偶联受体(GPCR)介导多种生理功能,在体内分布广泛,是靶向治疗和新药研发的重要靶点,在目前的靶向药物中约有50%以上的药物靶点即为GPCR。Neurokinin-1受体(NK1R)作为G蛋白偶联受体家族中典型成员,在肿瘤的发展过程中扮演着重要的角色,受到研究人员的广泛关注。NK1R在许多类型的肿瘤细胞中都呈现高表达,如胶质瘤、乳腺癌、胃肠癌、肺癌、肝癌、前列腺癌和卵巢癌等。NK1R通过多重信号级联反应,调节肿瘤细胞增殖、迁移、肿瘤血管生成、免疫逃逸和肿瘤微环境等诸多生理功能,与癌症的发生发展密切相关。鉴于NK1R在肿瘤发生以及恶化进程中的重要作用,近年来以NK1R为靶点的靶向治疗药物研发受到广泛关注,同时关于NK1R在肿瘤发展中的分子机制也陆续被揭晓,但是关于NK1R在非小细胞肺癌增殖、迁移和凋亡过程中的分子机制尚不清楚。
在本课题研究中,我们通过GEO数据库GSE130779及GEPIA网站分析NK1R在肺癌样本中表达量明显高于正常组织,为了研究NK1R在肺癌发生发展中的分子机制,我们鉴定了人非小细胞肺癌细胞系(NCIH1944、NCIH1975、A549、NCIH226和HCC827)的NK1R表达,结果发现NK1R在非小细胞肺癌NCIH1944、NCIH1975、A549和NCIH226细胞系中存在高表达,而在非小细胞肺癌HCC827中表达很低。为了进一步研究NK1R在肺癌恶化过程中的分子功能,我们通过Celltiter-glo和克隆形成实验明了NK1R激动剂hHK-1能够时间和剂量依赖性地促进NK1R高表达的NSCLC细胞增殖和克隆形成。我们通过细胞划痕实验证明了NK1R促进NSCLC细胞迁移的能力,基质金属蛋白酶在肿瘤迁移中发挥重要作用,为了验证NK1R促进NSCLC迁移的潜在分子机制,我们进一步通过WB实验研究了基质金属蛋白酶的表达情况, 结果表明NK1受体激动剂hHK-1能够剂量依赖地上调MMP2和MMP14的表达水平进而发挥促进NSCLC细胞迁移的能力。我们对肺癌组织差异基因进行了KEGG富集分析,结果表明MAPK信号通路显著被富集在肺癌样本中。我们进一步对肺癌样本进行GSEA分析,结果表明TACR1高表达的样本中,有117个基因被显著富集在MAPK通路中,我们检测了激活NK1受体对下游相关信号通路的影响,WB实验结果表明激活NK1R会引起下游信号通路中ERK/AKT蛋白激酶的磷酸化。最后我们通过流式细胞仪检测了拮抗NK1R诱导NSCLC细胞凋亡的情况,结果发现NK1受体拮抗Aprepitant能够剂量依赖地诱导NSCLC细胞凋亡。基于NK1R在NSCLC发生发展中的重要作用,靶向NK1R可能是预防和治疗NSCLC潜在的新思路和新靶点。
G蛋白偶联受体(GPCR)介导多种生理功能,在体内分布广泛,是靶向治疗和新药研发的重要靶点,在目前的靶向药物中约有50%以上的药物靶点即为GPCR。Neurokinin-1受体(NK1R)作为G蛋白偶联受体家族中典型成员,在肿瘤的发展过程中扮演着重要的角色,受到研究人员的广泛关注。NK1R在许多类型的肿瘤细胞中都呈现高表达,如胶质瘤、乳腺癌、胃肠癌、肺癌、肝癌、前列腺癌和卵巢癌等。NK1R通过多重信号级联反应,调节肿瘤细胞增殖、迁移、肿瘤血管生成、免疫逃逸和肿瘤微环境等诸多生理功能,与癌症的发生发展密切相关。鉴于NK1R在肿瘤发生以及恶化进程中的重要作用,近年来以NK1R为靶点的靶向治疗药物研发受到广泛关注,同时关于NK1R在肿瘤发展中的分子机制也陆续被揭晓,但是关于NK1R在非小细胞肺癌增殖、迁移和凋亡过程中的分子机制尚不清楚。
在本课题研究中,我们通过GEO数据库GSE130779及GEPIA网站分析NK1R在肺癌样本中表达量明显高于正常组织,为了研究NK1R在肺癌发生发展中的分子机制,我们鉴定了人非小细胞肺癌细胞系(NCIH1944、NCIH1975、A549、NCIH226和HCC827)的NK1R表达,结果发现NK1R在非小细胞肺癌NCIH1944、NCIH1975、A549和NCIH226细胞系中存在高表达,而在非小细胞肺癌HCC827中表达很低。为了进一步研究NK1R在肺癌恶化过程中的分子功能,我们通过Celltiter-glo和克隆形成实验明了NK1R激动剂hHK-1能够时间和剂量依赖性地促进NK1R高表达的NSCLC细胞增殖和克隆形成。我们通过细胞划痕实验证明了NK1R促进NSCLC细胞迁移的能力,基质金属蛋白酶在肿瘤迁移中发挥重要作用,为了验证NK1R促进NSCLC迁移的潜在分子机制,我们进一步通过WB实验研究了基质金属蛋白酶的表达情况, 结果表明NK1受体激动剂hHK-1能够剂量依赖地上调MMP2和MMP14的表达水平进而发挥促进NSCLC细胞迁移的能力。我们对肺癌组织差异基因进行了KEGG富集分析,结果表明MAPK信号通路显著被富集在肺癌样本中。我们进一步对肺癌样本进行GSEA分析,结果表明TACR1高表达的样本中,有117个基因被显著富集在MAPK通路中,我们检测了激活NK1受体对下游相关信号通路的影响,WB实验结果表明激活NK1R会引起下游信号通路中ERK/AKT蛋白激酶的磷酸化。最后我们通过流式细胞仪检测了拮抗NK1R诱导NSCLC细胞凋亡的情况,结果发现NK1受体拮抗Aprepitant能够剂量依赖地诱导NSCLC细胞凋亡。基于NK1R在NSCLC发生发展中的重要作用,靶向NK1R可能是预防和治疗NSCLC潜在的新思路和新靶点。