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王若雨 (王若雨.)

Abstract:

背景:
鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是我国南方地区常见的头颈部恶性肿瘤,具有极强的侵袭转移能力。由于鼻咽部解剖结构的特殊性,目前放射治疗为鼻咽癌首选且有效的根治性治疗手段。近年来,尽管随着多种先进的放疗技术逐渐应用于临床,但鼻咽癌的5年生存率仍不足70%,肿瘤复发转移和辐射抵抗仍然是影响鼻咽癌患者总体预后的重要原因。因此明确诱导鼻咽癌侵袭转移和介导辐射抵抗的分子机制、寻找提高鼻咽癌肿瘤细胞放射敏感性的有效生物标志物是目前研究的核心。
胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-I, IGF-1)是生长因子家族成员,可与上皮细胞表面的相应受体(insulin-like growth factor receptor-1, IGF-1R)结合, 激活下游信号转导通路, 影响细胞粘附分子和细胞骨架功能,诱导肿瘤细胞侵袭转移。此外,研究报道,生长因子受体过表达与鼻咽癌辐射敏感性密切相关,且鼻咽癌组织中IGF-1R的表达显著高于癌旁组织,因此,IGF-1/IGF-1R通路活化有可能诱导鼻咽癌的侵袭转移并介导鼻咽癌辐射抵抗。
目的:
本研究以人鼻咽癌细胞株CNE-2、HONE-1和SUNE-1为模型,研究IGF-1促进鼻咽癌细胞侵袭转移的机制,探讨IGF-1R介导鼻咽癌辐射耐受的分子机制。为探寻NPC新的疗效预测因子和治疗靶点提供理论基础。
方法:
1. 采用倒置显微镜观察细胞形态。
2. 采用Transwell法测定细胞迁移能力。
3. 采用Western blot检测相关蛋白的表达。
4. 采用克隆形成和MTT实验检测细胞生存率。
5. 采用共聚焦显微镜检测DNA断裂标志物。
6. 采用Real-time PCR技术检测microRNA的表达水平。
7. 采用流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡。
8. 统计学处理:每次实验重复3次,数据以 表示,两组间差异采用Student’s t test分析。P<0.05有统计学意义。
结果:
1. IGF-1能够诱导鼻咽癌细胞上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transitions, EMT)并提高NPC细胞迁移能力。将鼻咽癌细胞在无血清的培养液中饥饿过夜,加入100 ng/ml的IGF-1处理48h,倒置显微镜观察细胞形态。细胞从岛状的连接紧密的类圆形细胞转变成连接松散的长梭形间质细胞,部分细胞伸出伪足,排列紊乱。Western blot结果发现,IGF-1处理后的细胞E-cadherin(E-cad)显著降低,Vimentin表达上调。同时Transwell迁移实验发现,IGF-1处理后的NPC细胞迁移能力较对照组相比显著增强。
2. IGF-1激活Src信号通路,诱导鼻咽癌细胞EMT。100 ng/ml IGF-1作用CNE-2细胞3min后,IGF-1R和Src通路激活。IGF-1/1R特异性抑制剂OSI-906(10µM)预处理2h后,加入IGF-1作用48h,结果显示,联合药物处理组的细胞形态呈紧密连接的上皮表型;E-cad下调和Vimentin上调水平逆转。同样,联合应用Src通路抑制剂PP2(10 µM)和IGF-1同样逆转EMT。
3. MicroRNA-30a (miR-30a) 促进IGF-1诱导的NPC细胞EMT。Real-time PCR检测发现在IGF-1处理NPC细胞发生EMT后,miR-30a的相对表达水平较对照组相比显著升高。进而在抑制了miR-30a后,IGF-1诱导的NPC细胞EMT的水平被部分逆转。同时预处理Src通路抑制剂PP2(10µM)2h后,由IGF-1诱导的miR-30a上调的水平也被部分抑制。即IGF-1通过IGF-1R-Src-miR-30a-E-cad通路诱导了NPC细胞EMT。
4. X线照射后可以显著激活pIGF-1R,而对IGF-1R却没有明显影响;SUNE-1的细胞增殖能力随着OSI-906的浓度增高而显著降低。克隆形成实验提示OSI-906预处理组明显增加X线对细胞的放射敏感性。焦点成形实验提示OSI-906预处理可以显著增加X线照射细胞的gH2AX焦点数。
5. 通过长期低剂量累积照射构建耐照射细胞系,结果发现与对照组相比,耐照射细胞系IGF-1R信号通路激活,同时应用OSI-906特异性阻断IGF-1R磷酸化通路,可以逆转长期低剂量辐射导致的鼻咽癌细胞系辐射耐受。
6. IGF-1R通路特异性抑制剂OSI-906 可以诱导鼻咽癌细胞出现G2 /M 期阻滞,并且联合照射可以增强鼻咽癌细胞的凋亡率,从而提高鼻咽癌细胞辐射的敏感性。
结论:
1. IGF-1能够通过诱导鼻咽癌细胞发生EMT从而促进鼻咽癌侵袭转移。
2. IGF-1通过激活IGF-1R-Src-miR-30a-E-cadherin通路诱导EMT。
3. 低剂量辐射或瞬时梯度剂量辐射通过激活IGF-1R通路介导鼻咽癌辐射耐受。
4. 小分子IGF-1R抑制剂OSI-906可以逆转鼻咽癌细胞的辐射耐受。

Keyword:

鼻咽癌细胞 辐射耐受 侵袭转移 上皮间质转化 胰岛素样生长因子1受体

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  • [ 1 ] 西安交通大学医学部

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Basic Info :

Degree: 医学博士

Mentor: 党诚学

Student No.:

Year: 2017

Language: Chinese

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