《B7-H3在調控人乳腺癌細胞糖代謝中的作用及機制》是依託四川大學，由劉皓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：B7-H3在調控人乳腺癌細胞糖代謝中的作用及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉皓
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
B7-H3為免疫調節蛋白B7家族的新成員，該分子在多種類型的腫瘤細胞包括乳腺癌細胞上高水平表達，並在腫瘤發展、轉移及誘導腫瘤藥物抗性中有重要作用，但迄今國內外尚無B7-H3與腫瘤代謝相關的報導。我們在前期研究中發現：B7-H3 沉默的人乳腺癌細胞糖酵解水平下調，在缺氧條件下這種下調更為明顯；B7-H3沉默細胞中缺氧誘導因子HIF-1α及其下游靶基因LDHA及PDK1的蛋白水平也下調。基於上述結果，我們假設B7-H3通過HIF-1α介導對人乳腺癌細胞糖代謝的調控並進而促進癌細胞增殖。為驗證上述假設，我們將從B7-H3沉默以及B7-H3過表達等多個角度探討B7-H3對人乳腺癌細胞糖代謝及細胞增殖的影響；並圍繞HIF-1α及其上下游調節通路進行信號通路研究。本研究的完成將在國內外首次揭示B7-H3在人乳腺癌細胞糖代謝中的調控作用和機制，並為人乳腺癌患者的靶向治療提供新的思路。
結題摘要
B7-H3是免疫調節蛋白B7家族的一個新成員，以往的研究大多集中在該分子強大的免疫學功能方面。近來發現該分子在多種類型的腫瘤細胞包括乳腺癌細胞上高水平表達，而且這種高水平的蛋白表達往往與腫瘤患者愈後較差顯著相關,提示該分子可能具備其他的非免疫學功能。我們和其他研究者還相繼發現B7-H3在腫瘤發展、轉移及誘導腫瘤藥物抗性中的重要作用，但具體的機制尚未闡明。本研究探討了B7-H3在腫瘤糖代謝變化過程中的調控作用及其相關機制。首先，我們分別在正常和缺氧條件下，從B7-H3 knockdown以及糖酵解抑制劑處理等多個角度考察了B7-H3對人乳腺癌細胞糖酵解及癌細胞增殖的影響。結果發現，在正常條件下，B7-H3 knockdown的人乳腺癌細胞乳酸產生率和葡萄糖攝取率顯著降低，這種差異在缺氧條件下表現得更為顯著；B7-H3 knockdown細胞增殖速度也顯著降低，對糖酵解抑制劑oxamate和葡萄糖缺乏較不敏感，細胞生長的受抑制程度較低；在以半乳糖取代葡萄糖的培養基中，B7-H3 knockdown 細胞與對照組細胞（B7-H3高表達）的生長速度幾乎一致；但B7-H3 knockdown對人乳腺癌細胞氧化磷酸化過程幾乎無影響。上述結果表明，B7-H3可促進人乳腺癌細胞糖代謝由氧化磷酸化方向往糖酵解方向流動，促進細胞糖酵解，進而促進細胞的增殖。上述結果亦在人結直腸癌細胞系中得到證實，提示B7-H3對糖代謝的調節作用不僅僅限於人乳腺癌細胞中，而是在腫瘤糖代謝的調控過程中有普遍的作用。機制研究方面，我們發現B7-H3 knockdown細胞中HIF-1及其下游的直接靶蛋白LDHA和PDK1(兩者均為糖酵解的關鍵酶)的蛋白水平均顯著下調；瞬時轉染B7-H3表達質粒使B7-H3低表達的HMEC細胞和231-shB7-H3細胞B7-H3 和HIF-1蛋白水平同時升高。上述結果表明B7-H3可通過HIF-1直接調節其下游靶蛋白LDHA和PDK1的蛋白表達水平，進而調控人腫瘤細胞的糖酵解過程；同時，我們還發現Stat3可能也參與了B7-H3對HIF-1α的調控過程。總之，本研究揭示了B7-H3在人腫瘤細胞糖代謝中的調控作用和機制，這些結果可為人乳腺癌患者的靶向治療提供新的思路。
