《抑癌作用基因PTPRD抑制低氧應激反應及其調控機制的研究》是依託華中科技大學，由胡東擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：抑癌作用基因PTPRD抑制低氧應激反應及其調控機制的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡東
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
眾多的腫瘤如肺癌、膠質母細胞瘤、結腸癌等中均發現了較高頻率的酪氨酸磷酸酶受體PTPRD的缺失、突變或基因甲基化失活。PTPRD已成為最具潛力的抑癌基因研究對象之一，但抑癌機制不明。前期工作中，我們發現PTPRD在低氧而非正常氧濃度下顯著抑制腫瘤細胞生長。因此，PTPRD極有可能通過抑制腫瘤低氧應激反應機制發揮其抑癌作用。為闡明這一機制，首先，我們將建立腫瘤的PTPRD重建表達及基因敲弱模型，並在多個細胞模型中確立PTPRD在低氧環境中的抑癌作用。其次，我們將在低氧環境下研究PTPRD對腫瘤細胞代謝、自噬及凋亡的影響，以及分子水平對HIF1α，mTOR，AMPK及UPR等關鍵反應調節通路的影響。最後，將綜合細胞和分子水平的結果，深入研究其調控分子和細胞機制間的聯繫。對PTPRD調控低氧應激反應這一新的抑癌機制的闡明，將促進對腫瘤發病機理的了解，為腫瘤分子病理分型及個體化治療提供新的理論依據。
結題摘要
眾多的腫瘤如肺癌、膠質母細胞瘤、結腸癌等中均發現了較高頻率的酪氨酸磷酸酶受體PTPRD 的缺失、突變或基因甲基化失活。PTPRD 已成為最具潛力的抑癌基因研究對象之一，但PTPRD的抑癌機制尚不明朗。 本研究圍繞以下幾方面主要內容展開：通過病毒包裝感染建立PTPRD敲弱或再表達的穩定細胞系。在正常及低氧濃度下比較PTPRD敲弱與對照腫瘤細胞系的增殖、凋亡、自噬特性。通過定量PCR及蛋白免疫印跡法研究比較PTPRD在低氧而非正常氧濃度下對相應信號通路的影響及變化，通過對代謝通路能量物質濃度的測定研究PTPRD對低氧條件下乳酸代謝途徑的調控。通過質譜方法找出PTPRD的去磷酸化底物及相互作用蛋白。 我們的研究結果包括： （1） 包裝慢病毒並建立了包括 A549、H460、293T等的PTPRD敲弱細胞系。成功的包裝逆轉錄病毒並建立了PTPRD再表達的H23、SKMG3等PTPRD穩定細胞系。 （2） 低氧濃度下觀察發現PTPRD再表達的H23細胞對生長有顯著的抑制作用，對細胞凋亡及死亡有促進作用。PTPRD再表達的SKMG3細胞對生長無顯著的抑制作用，對凋亡及死亡無明顯促進作用。PTPRD敲弱對A549、H460，293T細胞比對照組腫瘤細胞系有顯著促生長作用，對細胞凋亡及死亡有抑制作用。PTPRD在本研究中大部分腫瘤細胞系中，有生長抑制作用和促進凋亡的作用。 （3） PTPRD敲弱的A549細胞低氧條件下糖酵解途徑7個基因（HK-2, LDHA,PKM2,PFKFB3, Glut1, PDK1,PGK1）表達上調，PTPRD敲弱的293T細胞pErk及pMek磷酸化增強，pStat3未見明顯變化。PTPRD敲弱的293T,H460細胞自噬蛋白LC3-II增強，提示PTPRD在低氧條件下抑制細胞自噬的作用。 （4） 通過在正常及低氧濃度下對代謝通路能量物質濃度的測定研究PTPRD對低氧條件下代謝途徑的調控。PTPRD敲弱的A549細胞乳酸代謝產物減少，提示PTPRD促進糖酵解代謝途徑。 （5） 通過質譜研究發現，PTPRD相互作用蛋白可能為ATP5B等線粒體有氧磷酸化代謝相關蛋白。 本研究發掘了抑癌作用基因PTPRD的抑癌機理與低氧及細胞代謝相關，即在正常氧濃度能量狀態下並不抑制細胞生長，而在低氧能量狀態下抑制細胞增殖，抑制自噬，促進凋亡及細胞死亡，並調控腫瘤代謝。
