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研究背景宫颈癌是目前世界上女性生殖系统中最常见的恶性肿瘤之一。高危型人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)的持续性感染以及HPV致癌蛋白E6/E7在宿主细胞内的持续性表达是导致宫颈癌发生的诱发因素。HPV的长期感染以及两种癌蛋白的稳定表达,增加了宿主细胞内染色体不稳定性,使生长代谢相关基因突变积累,诱发细胞内关键信号通路的改变,最终导致细胞恶性转化致使宫颈癌发生。磷酸核糖焦磷酸合成酶(Phosphoribosyl-pyrophosphate synthetase,PRPS)是核苷酸合成途径中一种重要的限速酶,它能催化5-磷酸核糖(Ribose-5-phophate,R5P)合成磷酸核糖焦磷酸(phosphoribosyl-pyrophosphate,PRPP),PRPP 是嗓吟和嘧啶核苷合成途径中的重要底物,所以PRPS在核苷酸合成过程中必不可少。PRPS包括三种亚型PRPS1,PRPS2和PRPS3(PRPSIL1),其中PRPS1在核苷酸合成中起主要催化作用,有关其他两种亚型的研究较少。有报道称,PRPS2与Myc过表达诱导的小鼠Burkitt’s淋巴瘤的发生有关,并且其表达受Myc蛋白的调节,提示PRPS2可能参与肿瘤的发生发展。但迄今为止对于PRPS2在肿瘤发生发展中作用的研究报道较少,并且具体作用机制尚不明确。研究目的研究通过实验探索PRPS2在宫颈癌发生发展中的作用,并初步探讨其可能参与的分子途径。方法与结果1.PRPS2在宫颈癌组织中的表达水平高于正常宫颈组织收集70例宫颈癌组织和45例正常宫颈组织并制作成宫颈组织切片,利用免疫组化实验检测PRPS2在宫颈组织中的蛋白表达情况,对比正常宫颈组织与宫颈癌组织之间的表达差异,结果显示,在正常宫颈组织中PRPS2主要表达于细胞膜,在宫颈癌组织中主要表达于细胞浆;PRPS2在宫颈癌组织内的表达明显高于正常宫颈组织。2.干扰PRPS2的表达能显著抑制宫颈癌细胞的生长增殖首先使用Western blot实验检测PRPS2在宫颈癌细胞内的基础表达,选取HeLa,SiHa和CaSki细胞进行细胞实验。使用Lipofectamine2000脂质体将PRPS2的特异性小干扰序列siPRPS2和对照小干扰siNC转染至HeLa、SiHa和CaSki宫颈癌细胞内,Western blot检测其干扰效率。通过Cell Counting Kit8细胞增殖试剂盒,细胞克隆形成实验以及细胞周期和细胞凋亡试剂盒检测PRPS2对宫颈癌细胞生长增殖的影响,结果发现,在干扰了 PRPS2的蛋白表达后,宫颈癌细胞的活性和克隆形成能力均明显下降;同时干扰PRPS2后,宫颈癌细胞的细胞周期G2期受到阻滞,细胞凋亡比例明显升高。3.干扰PRPS2的表达能显著降低宫颈癌细胞的迁移和侵袭将siPRPS2和siNC分别转染至HeLa,SiHa和CaSki宫颈癌细胞内,使用Transwell小室和预铺了 Matrigel基质胶的小室检测宫颈癌细胞的迁移和侵袭能力,结果显示,与转染siNC的细胞相比,干扰PRPS2表达后,宫颈癌细胞的迁移与侵袭均明显下降。利用Western blot检测siPRPS2实验组与siNC对照组细胞内上皮细胞-间质细胞转换(EMT)途径相关的重要标记蛋白,结果发现PRPS2并未通过EMT途径影响宫颈癌细胞的迁移与侵袭。4.干扰PRPS2的表达促进宫颈癌细胞的自噬我们又进一步研究了 PRPS2对宫颈癌细胞自噬的影响,利用Western blot检测转染了 siPRPS2和siNC的HeLa细胞,结果发现,干扰PRPS2蛋白表达后,LC3II和Beclin1的蛋白表达均明显升高,说明干扰PRPS2后能升高细胞自噬水平。5.PRPS2对宫颈癌细胞分子信号途径的影响为了初步探究PRPS2在宫颈癌细胞内所参与调节的信号分子途径,我们通过Western blot检测siPRPS2实验组与siNC对照组宫颈癌细胞内与生长增殖密切相关分子的蛋白表达水平,实验结果发现,与siNC对照组比较,干扰PRPS2后,AMPKα亚基及其下游分子的蛋白磷酸化水平均升高;我们同时发现敲低PRPS2后RB的蛋白表达明显升高,与之相应的,RB下游的E2F1的蛋白表达降低;但是p-AKT水平没有变化。此结果说明PRPS2是通过AMPK途径和RB途径对宫颈癌细胞各种生物学特性进行调节的。研究结论及创新性通过上述实验我们发现,与正常宫颈组织相比,PRPS2在宫颈癌中高表达;在细胞学实验中,PRPS2可促进宫颈癌细胞的生长增殖、迁移侵袭以及细胞周期进程;并且在宫颈癌细胞中PRPS2抑制了 AMPK活性,降低了 RB蛋白表达并增加RB下游分子E2F1的表达水平。除此之外,PRPS2还参与调节宫颈癌细胞的自噬过程。说明PRPS2通过抑制AMPK和RB途径参与促进宫颈癌细胞的生长增殖、凋亡和细胞周期进程,对宫颈癌的发生发展具有重要的推动作用。本研究首次探索了 PRPS2在宫颈癌发生发展中的作用,并对其参与调节的分子途径进行了初步的研究。PRPS2作为一种新发现的肿瘤相关蛋白,在宫颈癌的诊断及辅助治疗方面具有潜在的重要作用。本研究对指导设计PRPS2作为靶点辅助治疗宫颈癌提供了重要的理论依据。