ULK1对食管癌细胞生长的调节及其抑制剂对细胞增殖的影响

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目的:食管癌处于全球肿瘤病死率第六位,也是福建省高发病率的一类肿瘤,化学药物是食管癌的主要治疗手段之一,但在后期常常遭遇耐药的情况。许多研究表明,细胞自噬(autophagy)机制在肿瘤耐药中起重要作用。本研究拟探讨自噬调节蛋白UNC-51样激酶1(UNC-51 like kinase 1,ULK1)在食管癌中的表达情况,以及转染该基因对食管癌细胞增殖的影响;观察ULK1抑制剂MRT68921及SBI-0206965对人食管癌细胞增殖的影响;以及抑制剂SBI-0206965与化疗药顺铂联合应用于人食管癌细胞对肿瘤细胞增殖的影响,探讨ULK1抑制剂在食管癌化疗中潜在的临床应用价值。方法:1.通过肿瘤相关基因表达数据库Oncomine分析ULK1基因在食管癌组织中的表达水平。收集10对人食管癌组织和食管正常组织,提取总RNA,通过逆转录-实时定量PCR(RT-q PCR)检测人食管癌组织中自噬相关基因的RNA表达水平。2.(1)在人食管癌细胞系ECA109中过表达/敲减ULK1基因,通过Western Blot检测转染质粒后ULK1和磷酸化ULK1(p-ULK1)的水平;(2)在人食管癌细胞的ULK1过表达/敲低模型上,通过平板克隆形成实验,观察ULK1过表达/敲减对人食管癌细胞单克隆形成能力的影响。3.(1)通过CCK-8法评估ULK1非选择性抑制剂MRT68921和ULK1特异性抑制剂SBI-0206965对人食管癌细胞系ECA109细胞增殖能力的影响;(2)采用SBI-0206965处理人食管癌细胞,并对细胞进行雷帕霉素处理,收集细胞,提取蛋白,检测自噬相关蛋白LC3、P62和p-ATG14等表达水平;(3)通过细胞毒实验和细胞生长曲线绘制,观察SBI-0206965可否增强顺铂对人食管癌细胞的毒性;(4)通过Western Blot检测细胞增殖蛋白Cyclin D1的水平,初步探讨SBI-0206965增强顺铂对人食管癌细胞毒性的作用机制。结果:1.肿瘤数据库Oncomine分析显示ULK1在食管鳞状细胞癌中高表达,检测结果显示ULK1、ATG14的m RNA在食管癌组织中平均表达水平高于正常人食管组织,而p62的表达低于正常组织,差异具有统计学意义(p<0.01)。2.(1)通过转染实验,成功地在人食管癌细胞中对ULK1蛋白进行有效的过表达和敲减干扰;(2)平板克隆形成实验结果显示,敲减ULK1组和对照组、空白组相比,敲减组的细胞克隆形成能力明显下降。3.(1)ULK1的两种抑制剂均可抑制人食管癌细胞的增殖且呈时间、浓度依赖性;(2)SBI-0206965通过阻碍ULK1复合体的形成,进一步阻碍ATG14的磷酸化,减少p-ATG14的表达水平,从而减少自噬小体的形成,进而抑制细胞自噬;(3)低浓度SBI-0206965与顺铂联用可增强顺铂对人食管癌细胞的毒性;(4)SBI-0206965与顺铂联用,通过减少细胞周期蛋白Cyclin D1的表达水平,增强顺铂对人食管癌细胞的毒性。结论:1.ULK1的m RNA在人食管癌组织中表达上调;2.在人食管癌细胞中敲低ULK1的表达可减弱人食管癌细胞的增殖能力;3.ULK1抑制剂可抑制人食管癌细胞增殖且呈时间、浓度依赖性;4.ULK1抑制剂与化学药物顺铂联用,可通过抑制ULK1激酶活性进一步抑制细胞自噬,从而增强后者对人食管癌细胞的毒性。
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