靶向干预糖原合成激酶-3β调控胰腺癌增殖、侵袭、血管生成、上皮间质转化及其分子机制

摘要

研究目的:
　　近年来随着研究技术的进步尤其是分子生物学技术和基因研究的快速发展,对于肿瘤发生机制以及治疗学的研究也取得了长足的进步。有许多研究成果已经应用于临床,如单克隆抗体和肿瘤疫苗等。目前单克隆抗体在乳腺癌和白血病治疗中的有效性已被公认。但是目前对于胃肠道系统的恶性肿瘤,尤其是胰腺癌等恶性程度极高的实体肿瘤,目前除了传统的手术和化疗外,仍然缺少有效的治疗手段。因此,通过研究阐明胰腺癌的发生和发展机制发现新的治疗靶点,从而指导临床治疗,改善患者预后,具有非常重要的意义。
　　近年来研究发现 GSK-3β在细胞中广泛参与多种细胞生理过程,并参与对肿瘤的发生发展和侵袭转移的调控,但是其在肿瘤发挥的功能根据肿瘤类型的不同存在较大差异。基于 GSK-3β的分子靶向治疗已经在一些肿瘤的研究中取得了进展,并进入了临床试验阶段。因此,我们认为 GSK-3β是一个极具研究价值并具备临床转化潜力的分子靶点。目前关于 GSK-3β在胰腺癌中的具体功能尚不清楚,因此本研究重点探讨GSK-3β在胰腺癌增殖,侵袭转移,血管生成和上皮间质转化中的作用,并研究可能的调控机制,本研究获得国家自然科学基金(项目编号:30801098和30972903)的资助。
　　研究方法:
　　选取2006年至2010年胰腺腺癌病例标本共60例,其中35例具有配对的癌旁正常组织,行 GSK-3β,Ser-9,Tyr-216,NF-κB,Sanil,E-cadherin和MMP-9免疫组化染色,分析 GSK-3β与胰腺癌临床病理指标和上皮间质转化及侵袭转移能力相关分子之间的相关性。
　　使用慢病毒干扰技术抑制胰腺癌细胞系中GSK-3β的表达,通过 CCK-8和流式细胞仪检测其对于胰腺癌细胞系增殖和凋亡能力的影响,通过 western blot技术检测其对于 GSK-3β磷酸化分子、血管生成及上皮间质转化及侵袭转移能力相关分子表达的影响。通过划痕试验检测抑制GSK-3β对胰腺癌细胞迁移能力的影响,通过 transwell技术检测抑制GSK-3β对胰腺癌细胞侵袭能力的影响。使用荧光素酶报告基因技术检测抑制GSK-3β对于 NF-κB活性的影响。
　　使用裸鼠皮下成瘤技术,研究沉默 GSK-3β后胰腺癌细胞成瘤能力的差异,同时采用GSK-3β特异性抑制剂 SB216763腹腔注射技术,研究抑制剂是否可以抑制胰腺癌的生长,并通过免疫组化技术检测移植瘤模型中PCNA、CD31等分子的表达。通过 TUNEL技术检测移植瘤模型中凋亡能力的差异。通过 Western blot技术检测移植瘤模型中VEGF、NF-κB、Snail和E-cadherin等分子的表达。
　　实验结果:
　　GSK-3β在胰腺癌中的表达显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义,且 GSK-3β表达与胰腺癌的临床分期、分级以、分化程度以及淋巴结转移呈正相关,而与患者年龄、性别和肿瘤大小无关。磷酸化 GSK-3β(Ser-9)在癌旁组织表达高于胰腺癌组织,而Tyr-216、NF-κB、Snail和mmp-9在胰腺癌组织中表达高于癌旁组织,E-cadherin在胰腺癌以及癌旁组织表均较低。Pearson相关分析分析发现 GSK-3β与上述指标均存在相关性。
　　使用慢病毒干扰技术抑制胰腺癌细胞中GSK-3β表达后可以显著抑制胰腺癌细胞的增殖,促进其凋亡的发生。抑制GSK-3β还可以抑制胰腺癌细胞的侵袭能力、血管生成能力以及上皮间质转化的发生。并且抑制GSK-3β后胰腺癌细胞中NF-κB的结合活性也发生下降。
　　抑制胰腺癌细胞中GSK-3β表达,胰腺癌细胞成瘤能力受到显著抑制。而使用GSK-3β特异性抑制剂腹腔注射也可以有效的抑制胰腺癌细胞的成瘤能力。通过免疫组化分析,发现抑制GSK-3β后移植瘤组织 PCNA和CD31表达显著下降。TUNEL检测显示 GSK-3β敲除组和SB216763腹腔注射组凋亡率显著升高。通过 western blot检测发现抑制GSK-3β后移植瘤组织中Tyr-216、VEGF、NF-κB、Snail和mmp-9的表达限制下降,而E-cadherin有所上调。
　　研究结论:
　　GSK-3β是胰腺癌恶性生物学行为密切相关,广泛参与胰腺癌增殖、凋亡、侵袭、血管生成以及上皮间质转化的调控。抑制GSK-3β可以有效抑制胰腺癌增殖、侵袭、血管生成以及上皮间质转化的发生,并且 GSK-3β可能通过 NF-κB这一关键分子调控胰腺癌恶性生物学行为。抑制GSK-3β及GSK-3β特异性抑制剂均可有效的在动物水平抑制胰腺癌肿瘤生长,提示 GSK-3β有望作为胰腺癌治疗的新靶点,开辟胰腺癌治疗的新途径。

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中英文缩略词表

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第一部分 GSK-3β在胰腺癌组织中的表达及其与临床病理特征和上皮间质转化的相关性

材料和方法

结 果

讨 论

参考文献

第二部分 GSK-3β通过NF-?B调控胰腺癌细胞增殖、凋亡、侵袭、血管生成以及上皮间质转化的研究

材料和方法

结 果

讨 论

参考文献

第三部分 裸鼠皮下移植瘤模型研究GSK-3β对胰腺癌增殖、侵袭、血管生成和上皮间质转化的影响

材料和方法

结 果

讨 论

参考文献

全文小结

综 述

摘要

1. 背景介绍

2. GSK-3β的调控途径及其底物

3. GSK-3β参与肿瘤发生、发展的调控

4. 上皮间质转化的回顾

5. 上皮表型的缺失和上皮间质转化的发生

6. 上皮间质转化在慢性炎症和纤维化的作用

7. 上皮间质转化在肿瘤发生和发展中的作用

8. GSK-3β，Wnt/β-catenin信号通路与上皮间质转化/间质上皮转化的关系

9. GSK-3β对Snail的调控

10. GSK-3β参与调控的上皮间质转化相关的其他通路

11. GSK-3β在肿瘤治疗中的研究进展

12.参与调控GSK-3β功能的机制

总结

参考文献

致谢

附 录