PI3K/Akt信号通路介导HER2与FASH相互作用调控大肠癌恶性表型及其分子机制的研究

摘要

[背景与目的]
　　脂肪酸合酶(fattyacidsynthase，FASN)介导的脂肪酸从头合成在多种肿瘤的发生、发展过程中具有重要作用，有研究表明HER2活化能够导致FASN的过表达并且诱导多种肿瘤细胞的恶性表型。此外，有报道PI3K/Akt信号通路参与多种肿瘤细胞的物质代谢，并且对其恶性表型具有重要的调控作用。然而，HER2以及FASN是否通过PI3K/Akt信号通路调控大肠癌的恶性表型尚未见报道，其分子机制值得探究。本研究旨在探讨“HER2-PI3K/Akt-FASN轴”调控大肠癌恶性表型的分子机制，以期为深入了解大肠癌的发病机理以及寻找新的分子诊断标记物和靶向治疗靶点提供实验理论依据。
　　[方法]
　　1.RT-qPCR检测人大肠癌细胞株Caco-2、HT-29、LoVo、LS174T的HER2、FASNmRNA表达；构建阴性对照干扰质粒，测序鉴定后瞬时转染4株细胞检测细胞的转染效率。筛选HER2、FASNmRNA同时高表达，并且具有高转染效率的大肠癌细胞作为靶细胞。
　　2.构建4个HER2干扰质粒，测序鉴定后瞬时转染靶细胞，RT-qPCR检测各转染细胞的HER2mRNA表达，筛选干扰效果最佳的HER2干扰质粒；将干扰效果最佳的HER2干扰质粒以及阴性对照干扰质粒分别稳定转染靶细胞，RT-qPCR、WesternBlot检测靶细胞的HER2、FASN表达，流式细胞仪检测靶细胞的凋亡，MTT实验以及平板克隆形成实验观察靶细胞的增殖能力，Transwell小室实验检测靶细胞的迁移能力。
　　3.构建4个FASN干扰质粒，测序鉴定后瞬时转染靶细胞，RT-qPCR检测各转染细胞的FASNmRNA表达，筛选干扰效果最佳的FASN干扰质粒；将干扰效果最佳的FASN干扰质粒以及阴性对照干扰质粒分别稳定转染靶细胞，RT-qPCR、WesternBlot检测靶细胞的FASN、HER2表达，流式细胞仪检测靶细胞的凋亡，MTT实验以及平板克隆形成实验观察靶细胞的增殖能力，Transwell小室实验检测靶细胞的迁移能力。
　　4.将干扰效果最佳的HER2干扰质粒、干扰效果最佳的FASN干扰质粒以及阴性对照干扰质粒分别稳定转染靶细胞，RT-qPCR、WesternBlot检测靶细胞的PI3K、Akt、Phospho-Akt蛋白表达、细胞增殖能力、克隆形成率(2.05％±0.01)、迁移细胞数(182±14.53)、S期细胞百分数(7.21%±0.01)均明显低于空白对照组以及溶剂对照组(P<0.01)；G1期细胞百分数(87.76%±0.01)明显高于空白对照组以及溶剂对照组(P<0.01)。
　　[结论]
　　1.HER2-RNAi能够有效抑Caco-2细胞的HER2表达，进而下调Caco-2细胞的FASN表达、诱导Caco-2细胞的早期凋亡、抑制Caco-2细胞的增殖以及迁移能力。
　　2.FASN-RNAi能够有效抑制Caco-2细胞的FASN表达，进而下调Caco-2细胞的HER2表达、诱导Caco-2细胞的早期凋亡、抑制Caco-2细胞的增殖以及迁移能力。
　　3.HER2-RNAi、FASN-RNAi以及PI3K特异性抑制剂ZSTK474均能够不同程度地抑制Caco-2细胞的PI3K/Akt信号通路活性；抑制PI3K/Akt信号通路的活性能够明显下调Caco-2细胞的HER2以及FASN表达、诱导Caco-2细胞的G1期细胞周期阻滞、抑制Caco-2细胞的增殖以及迁移能力。
　　提示PI3K/Akt信号通路介导的HER2与FASN相互作用能够有效调控大肠癌细胞的恶性表型，“HER2-PI3K/Akt-FASN轴”在大肠癌的发生、发展、浸润、转移过程中具有重要作用。