c-FLIPL通过下调细胞自噬水平促进肝癌恶性生物学行为及其与临床预后的相关性

来源 :第四军医大学 中国人民解放军空军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Loope
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肝细胞肝癌(HCC)是常见的恶性肿瘤之一,在世界范围和中国地区发病率居高不下,并呈上升趋势。尤其在中国,其发病率和死亡率长期居于很高水平,对国民生命健康造成了严重的危害,给社会医疗带来了沉重的负担。目前,肝癌的治疗方式主要有手术切除、介入治疗、消融治疗、放化疗、分子靶向治疗、免疫治疗及肝移植等。新世纪以来,由于肝癌分子靶向治疗等研究领域的不断突破,使得肝癌患者的治疗有了更多的选择,尤其中晚期患者的生存预后得到了一定的改善。但是目前肝癌高发病率、高死亡率的现况仍然存在,故具体深入研究各种类型肝癌发病的分子机制,明确疾病发生发展过程中的重要调节分子,并据此研发靶向抗癌药物,具有很高的医疗和社会价值。  凋亡抑制蛋白c-FLIP(cellular caspase8(FLICE)-like inhibitory protein)在细胞凋亡过程中起关键调控作用。它能通过介导死亡受体 Fas,DR4,DR5和TNF-R1抑制细胞死亡。c-FLIP有3中不同的表达形式:c-FLIPL,c-FLIPR和c-FLIPS,其中c-FLIPL在结构上类似于caspase-8,有两个N-端结构域和一个C-端结构域。C-端结构域缺乏起催化作用的半胱氨酸残基,而后者在蛋白水解过程中起关键作用,因此c-FLIPL缺乏蛋白水解酶活性。c-FLIPL与caspase-8形成异质二聚体,导致caspase-8失活,阻断caspase-8介导的细胞凋亡作用,从而阻断凋亡信号通路。  c-FLIPL在多种肿瘤中高表达,如腺癌,胰腺癌,黑色素瘤,卵巢癌,前列腺癌等。在肝癌尤为明显,其在肝癌组织表达明显高于癌旁及正常肝癌组织,且c-FLIPL表达量与肝癌恶性程度呈正相关。干涉或上调 c-FLIPL的表达可以明显改变肝癌细胞的增殖、侵袭、运动能力等恶性生物学行为。  在肿瘤的发生发展过程中,自噬水平发生明显变化,而且自噬对肿瘤细胞的调节具有双向性,在不同情况下既可以促进细胞增殖又可能抑制细胞生长。自噬作为一种细胞保护机制,在维持细胞内环境稳定上发挥着重要作用。自噬小体通过双层膜结构包裹待降解产物,如受损或无需的细胞器、各类聚集蛋白以及细胞内外来病原体,降解后以氨基酸等营养能量物质进入再循环。细胞可以利用自噬的降解途径获得能量,但是细胞也能通过自噬进行调控性自杀,后者多发生在局部刺激或损伤超过了细胞承受能力的情况下。自噬小体的形成是自噬发生的关键步骤。而自噬小体膜的生成,需要很多起始复合物的参与。LC3、p62、ATG和Beclin1等分子独立或联合参与形成起始复合物,它们可以是自噬发生的标记行分子,也可参与到自噬的信号通路调控。  在乳腺癌、黑色素瘤、卡波西肉瘤和原发性渗出性淋巴瘤等肿瘤细胞中,c-FLIPL对自噬的发生发展具有一定的调节作用。在肝脏组织,自噬作为一种细胞保护机制,维持细胞内环境稳定,可以在人肝脏细胞受到氧化应激损伤时,抑制细胞凋亡发生。在肝细胞性肝癌,c-FLIPL对自噬是否具有调控作用目前尚未见到报道。该分子是否会调节肝癌细胞的自噬水平,并进一步影响肝癌的发生发展,其中具体分子机制如何,是本课题探讨和研究的重点。  目的:  通过包装慢病毒,感染肝癌细胞系HepG2,构建c-FLIPL干涉稳转系;明确c-FLIPL是否影响低糖诱导下肝癌细胞自噬水平,并分析其中分子调节机制;研究c-FLIPL调节自噬水平对HepG2恶性生物学行为的影响,以及自噬与肝癌临床预后的相关性。  1.用c-FLIPL干涉慢病毒感染HepG2细胞,构建肝癌细胞c-FLIPL低表达稳转系。  2.通过干扰c-FLIPL的表达,明确c-FLIPL对低糖诱导下肝癌细胞自噬的影响,运用Western-blot、荧光显微镜、透射电子显微镜技术观察其自噬水平变化;通过Transwell、细胞划痕、细胞增殖实验及裸鼠荷瘤等方法分析肝癌细胞的恶性生物学行为。  3.利用免疫组织化学方法测定肝癌、癌旁组织中c-FLIPL及自噬特异性蛋白LC3的表达,分析在肝癌、癌旁组织中二者表达是否具有差异,表达水平是否具有相关性,分析自噬水平与肝癌临床预后的相关性。  结果:  1.成功运用siRNA技术特异性干涉肝癌细胞HepG2中c-FLIPL的表达,构建干涉稳转系。  2.模拟肿瘤低糖生长环境,通过Western-blot、荧光显微镜、透射电子显微镜检测发现,干涉c-FLIPL表达后,HepG2细胞自噬水平不断上升,表现为随时间延长,自噬相关蛋白LC3和p62表达量逐渐增加。  3.在细胞增殖实验、Transwell、细胞划痕等细胞实验中,低糖环境下干涉c-FLIPL表达,肝癌HepG2细胞恶性表型降低,结果提示c-FLIPL通过抑制自噬增强肝癌细胞恶性生物学行为。  4.裸鼠荷瘤实验,注射细胞后第5d即可见肿瘤生长,成瘤率100%,生存分析结果提示,干涉c-FLIPL表达后荷瘤裸鼠生存率上升。  5.通过免疫组织化学,发现c-FLIPL在肝癌组织中的表达显著高于癌旁,而自噬特异性蛋白LC3表达水平相反,LC3表达与肝癌临床预后呈负相关性。  结论:  通过以上研究发现,c-FLIPL抑制低糖诱导肝癌细胞的自噬发生,并在此基础上促进肝癌细胞的恶性生物学行为。c-FLIPL通过抑制自噬蛋白LC3复合物的形成,下调自噬水平。而c-FLIPL对Beclin1的表达无明显影响。在肝癌组织中,c-FLIPL表达高于癌旁,而LC3呈显著低水平表达,二者存在负相关性,并且自噬与肝癌的临床预后呈负相关。综上,本研究明确了c-FLIPL在肝癌自噬发生过程中的负向调节作用,以及自噬水平的降低可能是肝癌恶性生物学行为增强的一个因素。
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