胰岛素样生长因子-1(IGF1)调节人类结直肠癌细胞耐药株自噬变化及影响药物敏感性的机制研究

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背景：人结直肠癌发病率在人消化道肿瘤中占第二位，而且发病年龄有年轻化的趋势。虽然发达国家比我们发展中国家发病率高，但是我国人结直肠癌发病率有逐年上升。有效的抗肿瘤治疗，对于延缓结直肠癌患者的病情，提高生存率有重要的意义。当前，化疗药物主要有铂类和氟尿嘧啶类，但越来越多治疗后的结直肠癌患者对铂类和氟尿嘧啶类药物产生耐药，如何增加化疗药物的敏感性，提高化疗药物的疗效是长期肿瘤学科方面探讨的课题。目前研究表明，胰岛素样生长因子-1(IGF-1)在细胞生存、增殖、分化和代谢中起着关键作用，尽管对IGF-1的作用理解已经很深入，但是关于IGF-1对肿瘤细胞自噬的影响以及机制并不是十分清楚。为此，本课题主要研究了IGF-1通过AKT/mTOR通路对人类结直肠癌细胞耐药菌株自噬的功能影响。这将为解决人结直肠癌患者氟尿嘧啶抗肿瘤治疗耐药问题提供了新的思路，对增加药物敏感性提供实验依据。
　　目的：通过体外实验，探讨IGF-1通过AKT/mTOR通路对人类结直肠癌细胞耐药菌株的自噬影响以及可能存在的作用机制。
　　方法：通过基因芯片结果分析自噬基因与氟尿嘧啶耐药基因的重叠，共有13个。以耐药组中下调最多的IGF-1为研究对象。构建DsRed-LC3的报告系统，以人结直肠癌细胞株 HCT-8和 HCT-8/R（人结直肠癌氟尿嘧啶耐药细胞株）细胞为研究对象，构建稳转细胞株。在耐药株中，分别以IGF-1(10 nM或50 nM), MK-2206(10 nM)或3-MA(100 nM)与5-FU联合(10 ug/ml)培养。用流式细胞仪分析不同处理组的凋亡变化。实时定量PCR（Realtime PCR）验证过程中IGF-1对自噬三个阶段基因表达水平的影响。用Western blotting检测不同处理后LC3B是否发生剪切，即自噬是否增加以及IGF-1是否激活AKT。
　　结果：
　　1、耐药细胞在无血清培养基上培养24小时后，自噬小体显著增加，而经过IGF-1处理后自噬小体减少，但抑制了AKT后此现象都得到逆转。
　　2、非耐药细胞在5-FU处理下，凋亡显著增加，而耐药株HCT-8/R则很少发生凋亡。不同浓度的IGF-1处理耐药株后，在5-FU作用下，凋亡增加；如果联合了AKT抑制剂MK-2206（10 nM），凋亡减少；但联合应用自噬抑制剂3-MA（100 nM）后，凋亡则又升高。
　　3、定量PCR验证了IGF-1对自噬三个阶段基因表达水平的影响。在起始，延长和成熟阶段，除 Atg16l基因的变化不明显外，其它目的基因在 IGF-1处理后被抑制，加入AKTi后，表达程度升高，而加入自噬抑制剂3-MA后，表达下调。
　　4、AKT的抑制剂MK-2206（10nM）处理后自噬增加（表现为LC3II/I的比值升高），添加自噬抑制剂3-MA（100 nM）后比值有所降低；而在50 nM的IGF-1处理后自噬受到抑制； IGF-1诱导后p-AKT的表达水平增加，而加入AKTi后p-AKT的表达水平减少。
　　结论：通过耐药组的芯片筛选出与自噬相关的基因 IGF-1，IGF-1激活 AKT,部分通过AKT/mTOR途径抑制自噬，自噬被抑制后的肿瘤细胞耐药株对5-FU的敏感性增加。

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作者
汪硕敏;
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作者单位

安徽医科大学;

展开▼
授予单位安徽医科大学;
学科肿瘤学
授予学位博士
导师姓名顾康生;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类肠肿瘤;肿瘤病理学、病因学;
关键词
结直肠癌; 胰岛素样生长因子-1; 细胞自噬; 药物敏感性;

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