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目的
人脑胶质瘤(脑胶质细胞瘤)是中枢神经系统肿瘤中最常见的和侵袭性最高的恶性脑肿瘤,它是由于大脑和脊髓的胶质细胞发生癌变后产生的,因为其具有高度的侵袭性和耐药性,预后极差,所以人脑胶质瘤成为致死性最高的恶性肿瘤之一。人脑胶质母细胞瘤(Glioblastomas,GBM)大约占原发性恶性脑肿瘤的75%,总的发病年龄高峰在30-40岁,胶质瘤复发率比较高,5年的生存率较低。现在对于脑胶质瘤的治疗采取标准化治疗,包括手术、放疗和化疗,虽然采取了多模式治疗方案,有的地方甚至增加了磁场治疗,但是恶性胶质瘤患者在确诊后平均生存时间仅为12-15个月。因此,迫切需要新的分子生物标志物进行诊断和靶向治疗。
Hippo信号失调已被发现是包括神经胶质瘤在内的许多癌症发展的基础,这表明该通路可能是人类疾病的一个有吸引力的治疗靶点。在我们之前的研究中,我们发现前列腺跨膜蛋白、雄激素诱导1(PMEPA1)、泛素特异性蛋白酶39(USP39)和肌动蛋白样6A(ACTL6A)通过调控Hippo信号在人脑胶质瘤的进展中发挥重要作用。其他研究表明,一些细胞骨架相关蛋白调节Hippo信号,以控制细胞命运决定和调节细胞生长。
细胞骨架相关蛋白4(Cytoskeleton-associated protein 4,CKAP4)是一种Ⅱ型跨膜蛋白,最初在内质网中发现,但它也与微管结合。后来在血管平滑肌细胞、膀胱上皮细胞和Ⅱ型肺细胞的细胞表面膜中发现了它,它作为多种配体的受体,包括表面活性剂蛋白a(SP-A)、组织纤溶酶原激活剂(TPA)、抗增殖因子(APF)和Dickkopf1(DKK1)蛋白。研究表明,CKAP4在肺癌、肝细胞癌、胰腺癌、食管癌和口腔鳞状细胞癌等多种癌症的发生发展中起重要作用。然而,CKAP4在人类胶质瘤发展中的作用仍是未知的。在本研究中,我们尝试探究CKAP4在人脑胶质瘤中表达情况,并作为致癌基因通过抑制Hippo信号通路参与胶质瘤的恶性进展,以此开发新的分子生物标志物进行诊断和靶向治疗。
材料和方法
首先,使用GEPIA、CCGA等公共数据库来评价CKAP4在不同级别的脑胶质瘤中的表达情况,再用胶质瘤标本做IHC、western、PCR实验,验证数据库中的结果;接着,敲减胶质瘤细胞中CKAP4的表达水平,观察对肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移的影响,然后再过表达胶质瘤细胞CKAP4的水平,验证对肿瘤细胞功能的影响;之后,通过建立肿瘤颅内原位表达模型,观察敲减和过表达CKAP4后,肿瘤在体内的影响;最后,找出CKAP4通过何种通路来影响肿瘤的功能,以此研发出能够治疗脑胶质瘤的特异性药物。
结果
CKAP4在人脑胶质瘤中的表达水平升高,其表达增加与肿瘤分级增加相关,而且高表达CKAP4的肿瘤与患者生存期差相关。在GBM细胞系LN229和U251中敲除CKAP4抑制了体外和小鼠原位脑瘤模型的增殖。相反,在体外和体内模型中,过表达的CKAP4增强了U87MG的这些恶性特性。通过YAP/TAZ启动子控制下荧光素酶报告基因构建的功能分析,CKAP4的表达增加导致了yes相关蛋白(YAP)/PDZ结合基序(TAZ)和TEAD依赖转录复合物(Hippo信号下游靶点)的激活。
结论
CKAP4可能作为一种致癌基因,通过抑制Hippo信号,促进胶质瘤的发展。
人脑胶质瘤(脑胶质细胞瘤)是中枢神经系统肿瘤中最常见的和侵袭性最高的恶性脑肿瘤,它是由于大脑和脊髓的胶质细胞发生癌变后产生的,因为其具有高度的侵袭性和耐药性,预后极差,所以人脑胶质瘤成为致死性最高的恶性肿瘤之一。人脑胶质母细胞瘤(Glioblastomas,GBM)大约占原发性恶性脑肿瘤的75%,总的发病年龄高峰在30-40岁,胶质瘤复发率比较高,5年的生存率较低。现在对于脑胶质瘤的治疗采取标准化治疗,包括手术、放疗和化疗,虽然采取了多模式治疗方案,有的地方甚至增加了磁场治疗,但是恶性胶质瘤患者在确诊后平均生存时间仅为12-15个月。因此,迫切需要新的分子生物标志物进行诊断和靶向治疗。
Hippo信号失调已被发现是包括神经胶质瘤在内的许多癌症发展的基础,这表明该通路可能是人类疾病的一个有吸引力的治疗靶点。在我们之前的研究中,我们发现前列腺跨膜蛋白、雄激素诱导1(PMEPA1)、泛素特异性蛋白酶39(USP39)和肌动蛋白样6A(ACTL6A)通过调控Hippo信号在人脑胶质瘤的进展中发挥重要作用。其他研究表明,一些细胞骨架相关蛋白调节Hippo信号,以控制细胞命运决定和调节细胞生长。
细胞骨架相关蛋白4(Cytoskeleton-associated protein 4,CKAP4)是一种Ⅱ型跨膜蛋白,最初在内质网中发现,但它也与微管结合。后来在血管平滑肌细胞、膀胱上皮细胞和Ⅱ型肺细胞的细胞表面膜中发现了它,它作为多种配体的受体,包括表面活性剂蛋白a(SP-A)、组织纤溶酶原激活剂(TPA)、抗增殖因子(APF)和Dickkopf1(DKK1)蛋白。研究表明,CKAP4在肺癌、肝细胞癌、胰腺癌、食管癌和口腔鳞状细胞癌等多种癌症的发生发展中起重要作用。然而,CKAP4在人类胶质瘤发展中的作用仍是未知的。在本研究中,我们尝试探究CKAP4在人脑胶质瘤中表达情况,并作为致癌基因通过抑制Hippo信号通路参与胶质瘤的恶性进展,以此开发新的分子生物标志物进行诊断和靶向治疗。
材料和方法
首先,使用GEPIA、CCGA等公共数据库来评价CKAP4在不同级别的脑胶质瘤中的表达情况,再用胶质瘤标本做IHC、western、PCR实验,验证数据库中的结果;接着,敲减胶质瘤细胞中CKAP4的表达水平,观察对肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移的影响,然后再过表达胶质瘤细胞CKAP4的水平,验证对肿瘤细胞功能的影响;之后,通过建立肿瘤颅内原位表达模型,观察敲减和过表达CKAP4后,肿瘤在体内的影响;最后,找出CKAP4通过何种通路来影响肿瘤的功能,以此研发出能够治疗脑胶质瘤的特异性药物。
结果
CKAP4在人脑胶质瘤中的表达水平升高,其表达增加与肿瘤分级增加相关,而且高表达CKAP4的肿瘤与患者生存期差相关。在GBM细胞系LN229和U251中敲除CKAP4抑制了体外和小鼠原位脑瘤模型的增殖。相反,在体外和体内模型中,过表达的CKAP4增强了U87MG的这些恶性特性。通过YAP/TAZ启动子控制下荧光素酶报告基因构建的功能分析,CKAP4的表达增加导致了yes相关蛋白(YAP)/PDZ结合基序(TAZ)和TEAD依赖转录复合物(Hippo信号下游靶点)的激活。
结论
CKAP4可能作为一种致癌基因,通过抑制Hippo信号,促进胶质瘤的发展。