靶向SQLE抑制剂对肝细胞癌治疗效果机制研究

摘要

原发性肝细胞癌(HCC)是人类常见的恶性肿瘤之一，每年有超过50万的新增病例，其中超过85％发生于发展中国家。肝癌高发于乙肝病毒感染流行区，而我国又是乙肝大国。手术治疗肝癌被认为是首选治疗方式，但只有约10-20％的患者有机会接受肝移植和根治性手术治疗。在接受肝癌切除术的患者中五年生存率约为50％，复发率高达70％，即使早期肝癌患者TNM和BCLC分期相同但预后差异仍较大。因此，寻找与早期肝癌相关的预后指标和潜在药物治疗靶点，就能更好的指导个体化治疗从而干预较差的预后，对提高患者的生存率和降低肝癌复发率具有重要意义。
　　前期研究发现，基因芯片证实角鲨烯加单氧酶(SQLE)在癌组织中表达约是癌旁组织的6.2倍，组织芯片分析发现SQLE的表达水平与包膜完整性(P=0.021)、肿瘤数目(P=0.010)、微血管癌栓MVI(P＜0.001)相关。多因素分析显示SQLE是影响肝癌患者术后复发和生存的独立危险因素。细胞实验中SQLE敲减和过表达影响肝癌细胞系的增殖和侵袭能力。乳腺癌、结肠癌、肝癌、肺鳞状细胞癌、前列腺癌中SQLE表达差异与预后紧密相关。胰腺癌中SQLE高表达导致放疗抵抗影响放疗效果。综合上述研究发现，我们选用SQLE作为观察指标，研究其可能在肿瘤细胞生成、增殖、转移中的作用。SQLE被认为是固醇代谢通路中继3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA reductase)的另一关键酶，考虑到固醇代谢通路异常与肿瘤密切相关，推测SQLE在肝癌的发生、发展中或许也具有一定的生物学意义。本课题重点探讨SQLE抑制剂NB-598对SQLE表达差异的细胞系抑制效果及其可能机制，在小鼠成瘤模型上药物干预后对肿瘤生长及转移的影响，进而初步判断和探讨靶向SQLE抑制剂对肝细胞肝癌的效果和可能机制。
　　本课题从以下两个方面开展:1.SQLE在肝细胞癌中的表达和抑制剂NB-598抑癌效果研究。2.通过TCGA公共数据库对乳腺癌、结肠癌、胆管癌、肝癌、肺癌（腺）、肺癌（鳞）中固醇基因富集度进行生物信息学分析。
　　第一部分 SQLE在肝细胞癌中的表达和抑制剂NB-598抑癌研究
　　目的：研究患者肝癌组织中SQLE的表达水平和SQLE抑制剂NB-598在细胞和动物实验中的抑癌效果。
　　方法：20例肝癌组织和癌旁组织样本行RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学分析，研究肝癌组织和癌旁组织中SQLE表达水平的差异。细胞学实验:CCK8耐药实验、生长实验、细胞周期实验，动物学实验:大鼠给药有效性和安全性实验，成瘤裸鼠给药预实验。
　　结果：20例肝癌组织和癌旁组织样本行RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学分析后提示部分肝癌样本中SQLE在癌组织中高表达，肝癌细胞系中SQLE较肝正常细胞系高表达。SQLE在正常小鼠肝脏低表达，在成瘤小鼠肝脏血管区高表达。耐药和生长曲线发现SQLE抑制剂NB-598在低脂LPDS培养基中对7404、HepG2、7919肝癌细胞系有较好的杀伤和抑制效果。细胞周期实验提示低脂LPDS培养基加入抑制剂NB-598后7404细胞系G1期和G2期细胞比例上升，HepG2细胞系G2期比例上升，动物实验初步体现了NB-598作为降脂药物的药效，还具有一定抑制肿瘤生长的作用。
　　第二部分 固醇相关基因在肿瘤中的富集度分析
　　目的：探索乳腺癌、结肠癌、胆管癌、肝癌、肺癌（腺）、肺癌（鳞）中固醇代谢通路的重要性。
　　方法：通过TCGA公共数据库对乳腺癌、结肠癌、胆管癌、肝癌、肺癌（腺）、肺癌（鳞）中固醇基因富集度进行生物信息学分析。
　　结果：1、肺癌（鳞）固醇基因连接度下降，核心基因与固醇基因倾向排斥，提示固醇代谢通路在肿瘤中重要性低，但却有可能通过影响肿瘤细胞DNA复制和核糖体的翻译作用进而影响患者的预后。2、胆管癌、乳腺癌固醇基因连接度上升，核心基因与固醇基因倾向融合，提示固醇代谢通路在肿瘤中重要性较高，固醇基因群可能在肿瘤发生中起较为核心作用，乳腺癌中，可能通过粘着斑影响肿瘤血管生成，胆管癌中固醇基因群可能通过产生小分子代谢物影响肿瘤代谢途径。3、肝癌的固醇基因没有连接度改变的倾向，提示固醇代谢通路在肿瘤中重要性尚不明确;4、结肠癌和肺癌（腺）中固醇基因连接度有改变的倾向，提示固醇代谢通路在肿瘤中重要性尚不明确。肺癌（腺）中固醇基因群可能通过免疫应答途径进而影响患者的预后;
　　结论：1.SQLE在肝细胞癌中癌与癌旁表达有差异，癌中高于癌旁组织。
　　2.低脂LPDS培养基中给予NB-598抑制SQLE酶活后，通过降低胞内固醇水平使细胞周期G2期阻滞从而杀伤和抑制肝癌细胞生长。
　　3.动物实验初步证实了NB-598作为降脂药物的药效，还具有一定抗肿瘤作用。
　　4.生物信息学分析提示SQLE所代表固醇基因群在肝癌的发生、发展中处在非核心作用。可能提示在乙肝感染背景的肝细胞癌中固醇代谢的异常可能在肿瘤的发生、发展中具有重要作用。
　　结合上述结果:SQLE不仅可作为肝癌的预后指标，我们有理由认为限制肿瘤细胞胞内固醇水平可能影响肝癌细胞的致瘤能力，而SQLE作为固醇合成的关键限速酶，有望成为肝癌治疗的新靶点。SQLE抑制剂的抗肿瘤作用是调节下游固醇水平还是影响了肿瘤细胞的信号传导，其具体机制还需进一步深入研究。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 SQLE在肝细胞癌中的表达和抑制剂NB-598抑癌研究

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

第二部分 固醇相关基因在肿瘤中的生物信息学分析

一、数据基本信息与数据预处理

二、基因共表达网络构建与基因模块划分

三、基因模块分析

四、分析结果

五、结论

六、讨论

参考文献

全文小结

文献综述 角鲨烯加单氧酶(SQLE)功能和相关抑制剂研究

在读期间发表论文及参加科研情况说明

致谢