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前列腺癌是男性泌尿生殖系统的常见肿瘤,近年来随着人口老龄化及饮食结构的改变,我国前列腺癌的发病率明显提高。与西方国家前列腺癌的发生有所不同,我国前列腺癌患者在初诊时往往为进展期,已丧失了手术时机,其预后较差,而抑制肿瘤的侵袭和转移是改善该类患者预后的关键,因此近年来关于这方面的研究层出不穷,基质金属蛋白酶(MMP)及其抑制剂的研究就是其中一个重要的研究方向。肿瘤的侵袭、转移过程非常复杂,其涉及到肿瘤细胞穿破细胞外基质(extracellulla matrix,ECM)屏障,血管壁的基底膜及穿出血管壁进入宿主微环境等一系列病理生理过程。研究表明,肿瘤的侵袭转移力与其诱导产生的蛋白酶降解 ECM 及基底膜的能力密切相关,而基质金属蛋白酶(MMP)则是其中最重要的一组蛋白酶,其在肿瘤侵袭、转移过程中发挥着重要作用;另一方面,MMP抑制剂又与 MMP 一起维持着 ECM 降解与合成的动态平衡,在肿瘤侵袭、转移过程中一同起着重要作用。近年来研究证实,多种合成的 MMP 抑制剂有助于抑制肿瘤血管的形成,进而抑制肿瘤的生长及转移,是目前研究的抑制肿瘤侵袭及转移的热点之一。RECK 基因是新发现的一种 MMP 抑制剂,其基因定位于 9p13-p12,转录子大小为 4.6kb,共编码 971 个氨基酸,其编码的蛋白质分子量大小为 110kDa,与鼠 RECK 基因同源性达 93%,目前研究认为 RECK 基因至少能在转录后水平抑制三种 MMP:MMP-2,MMP-9 及 MT1-MMP,从而进一步抑制肿瘤的血管形成及转移。另外研究证实,RECK 基因在多种正常人体组织中均表达,而在肿瘤组织中表达下降甚至不表达,且其下降的幅度与肿瘤侵袭转移能力成明显正相关,因此认为 RECK 基因是一种新的抑癌基因,其作用机理可能与其抑制多种 MMP有关。此外,研究还表明非甾体类抗炎药对 RECK 基因有明显的诱导作用。以往的研究发现,多种非甾体类抗炎药可以抑制肿瘤的发生及转移,一般认为这种抑癌作用可能与其抑制过氧化物酶(COX)的活性有关,然而近年来研究发现,非甾体类抗炎药作用于肿瘤组织后,其 RECK 基因的表达量明显上升,而 MMP的表达下降,且肿瘤侵袭、转移的能力也随之下降,因此提出了非甾体类抗炎药 - 2 -<WP=7>第二军医大学博士论文 RECK 基因在前列腺癌发生和转移中作用机制的研究抗癌作用的新机理:即通过诱导 RECK 基因的表达,从而降低 MMP 的表达,进一步抑制肿瘤的侵袭及转移。关于 RECK 基因及其作用的研究国外刚刚起步,最近的文献报道了 RECK 基因表达水平与肝癌、胰腺癌患者预后的关系,认为RECK 基因有可能成为判断肿瘤患者预后的一种较有希望的分子标记物,然而关于 RECK 基因与前列腺癌的发生及侵袭转移间相互关系的研究目前尚未见报道。 本课题从组织、细胞株、药物刺激以及动物模型四个方面研究 RECK 基因与前列腺癌发生、侵袭、转移间的关系及其可能的作用机制。首先,利用 RT-PCR和 Real-time PCR 技术,检测发现前列腺的 RECK 表达量较正常前列腺组织标本明显降低(p<0.01),而 MMP-2 和 MMP-9 的表达明显升高(p<0.01),同样,前列腺癌细胞株(DU-145,LNCap,PC-3)中 RECK 基因表达量较良性前列腺增生细胞株 BPH-1 明显降低(p<0.01),而 MMP-2 和 MMP-9 的表达明显升高(p<0.01),另一方面,在蛋白水平利用 Western blot 技术检测提示前列腺癌组织标本中 RECK 基因的表达量较正常前列腺组织标本明显降低,且前列腺癌细胞株 DU-145、LNCap、PC-3 中的 RECK 基因表达量较良性前列腺增生细胞株BPH-1 表达量明显降低(p<0.01)。另一方面,我们应用非甾体类抗炎药 NS398刺激前列腺癌细胞株 DU-145,应用 RT-PCR 和 Real-Time PCR 技术以及 Westernblot技术观察不同药物浓度刺激后细胞中RECK基因表达水平的变化,研究发现:NS398 对 RECK 基因的表达有明显的诱导作用,而对 MMP-2 和 MMP-9 的表达则有明显的抑制作用,且其发挥最大作用的药物浓度为 100μmol/L。最后,我们应用前列腺癌细胞株 DU-145 种植于裸鼠皮下建立前列腺癌动物模型,并应用NS398 喂养裸鼠,观察用药后裸鼠肿瘤组织内 RECK 基因表达水平的变化,同样利用上述技术研究发现,NS398 喂养的动物模型,其 RECK 基因的表达量明显升高,而 MMP-2 和 MMP-9 的表达量则明显降低(p<0.01)。进一步证实非甾体类抗炎药抗癌作用的机制可能是通过诱导 RECK 基因的表达,降低 MMP 的表达,从而发挥作用的。 目前关于 RECK 基因与前列腺癌相互关系的许多问题尚有待于进一步解决。首先,RECK 基因抑制 MMP 的具体机制有待于进一步阐明,此外,对于不同期别的前列腺癌肿瘤组织中 RECK 基因的表达量及 RECK 基因表达量与肿瘤患者预后之间的关系等问题将是下一步的研究重点。第三,RECK 基因有望成为预测 - 3 -<WP=8>第二军医大学博士论文 RECK 基因在前列腺癌发生和转移中作用机制的研究前列腺癌患者预后的一种有用的分子标志物,关于这方面的工作才刚刚起步。