胃食管交界处癌中RICTOR和食管癌中VAV2的功能研究

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:newlinge
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背景和目的:胃食管交界处癌的发病率正呈现逐年上升趋势,由于缺乏有效的治疗手段,其临床效果不佳、预后差。目前,通过整合基因组及转录组测序数据分析胃食管交界处癌遗传学特征,并利用分子生物学手段筛选有效治疗靶点的研究相对较少。我们前期对89例胃食管交界处癌患者癌与配对正常组织样本的测序数据,分析发现了 124个拷贝数扩增并高表达的基因。随后通过基于siRNA文库的高通量筛选鉴定出影响肿瘤增殖能力最显著的基因RICTOR做进一步功能与机制的研究。方法:本研究利用高通量siRNA文库筛选结合分子生物学实验对124个候选基因进行功能筛选,分析并鉴定出影响胃食管交界处癌恶性表型最显著的癌基因。利用转录组测序数据分析、免疫印迹以及免疫组化的方法,从mRNA和蛋白水平上检测目的基因表达情况。利用CRISPR SAM基因编辑技术以及慢病毒感染方法构建目的基因稳定过表达和敲降细胞系,通过体内外实验观察目的基因对细胞增殖能力的影响。通过肿瘤增殖、迁移、克隆形成、免疫印迹等分子生物学实验,探索目的基因的功能机制。通过磷酸化蛋白质组学分析目的基因参与的生物功能并发现潜在的下游分子及通路。结果:本研究鉴定发现RICTOR是促进肿瘤增殖最显著的癌基因。RICTOR在多种肿瘤中拷贝数扩增并显著高表达,且表达水平与患者预后相关,高表达患者预后更差。体内体外实验发现RICTOR过表达显著促进肿瘤的增殖、迁移及克隆形成能力。RICTOR过表达可通过mTORC2信号通路磷酸化激活p-AKT308、p-AKT473进而促进肿瘤的恶性表型。RICTOR抑制剂JR-AB2-011在体内体外均具有较好的抗肿瘤效果,并且基因高表达对抑制剂更敏感。磷酸化蛋白质组学进一步描绘了RICTOR参与的生物功能并鉴定出p-EGFR s1166等下游磷酸化位点,值得进一步研究。结论:RICTOR拷贝数扩增和高表达促进mTORC2通路磷酸化激活AKT,进而促进肿瘤的恶性表型。RICTOR抑制剂JR-AB2-011在体内体外均具有较好的抗肿瘤效果,并且RICTOR高表达对抑制剂更敏感。因此,靶向或抑制RICTOR及其下游通路有望成为胃食管交界处癌个体化治疗靶点。背景和目的:食管癌恶性程度高、预后差,多数患者就诊时已是中晚期,以放射治疗为基础的综合治疗是其标准治疗方案。但是由于食管癌放疗抵抗,多数患者并未明显疗效获益。此外,相同病理类型和分期的不同个体放疗疗效及预后也存在较大差异。因此,探寻食管癌放疗抵抗的生物标记物,准确地预测和评估放疗敏感性从而及时调整放射剂量和治疗计划,是实现食管癌个体化精准治疗的重要手段。方法:本研究通过构建食管癌患者来源的异种移植(PDX)小鼠模型。利用PDX小鼠模型评价患者的放疗疗效差异,结合测序数据,分析发现放疗抵抗相关的基因。通过整合食管癌拷贝数测序数据,鉴定发现有价值的并且与放疗抵抗相关基因进一步研究。通过转录组数据分析及免疫组化,从mRNA和蛋白水平上检测目的基因在放疗抵抗与敏感患者中的表达差异。通过构建目的基因的敲除和过表达食管癌细胞系,使用克隆形成、极限稀释和彗星实验等技术研究目的基因在放疗抵抗中的功能和机制。最后通过收集食管癌患者的临床资料验证目的基因在放疗疗效预测中的应用价值。结果:本研究分析发现1369个基因在放疗抵抗PDX小鼠模型中高表达。通过整合94例食管癌拷贝数扩增高表达数据,鉴定出鸟嘌呤核苷酸交换因子VAV2值得进一步研究。功能上,VAV2高表达与放射抵抗相关,敲降VAV2放射敏感性增加。机制上,VAV2影响放疗疗效可能是通过DNA损伤修复介导。最后,31例食管癌患者的病理组织及临床数据分析发现,VAV2可以作为放疗抵抗的生物标记物预测食管癌患者近期疗效,肿瘤组织中VAV2高表达的患者放疗疗效更差。体外基因功能实验发现,VAV2是食管癌中重要的癌基因,影响肿瘤的恶性表型,VAV2高表达显著促进食管癌的增殖、克隆形成、侵袭及转移能力。结论:VAV2作为扩增高表达的癌基因,影响DNA损伤修复,介导食管癌放射抵抗。其可成为放疗抵抗的生物标记物预测食管癌患者的近期疗效。靶向或抑制该分子可能实现放疗增敏及抗肿瘤的双重效果,是一个重要的临床治疗靶点,为肿瘤个体化疗效预测及靶向治疗带来新的方向,值得进一步研究。
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