胃肠道间质瘤(Gastrointestinal stromal tumors,GISTs)是原发于胃肠道的间质源性恶性肿瘤,经酪氨酸激酶抑制剂imatinib治疗后最终出现耐药且预后不佳。本研究拟明确泛素-蛋白酶体降解途径在GIST的发展及耐药过程中的作用,并通过有效手段调控该基因,发挥其泛素连接酶的作用,靶向性阻断受体酪氨酸激酶活性,抑制肿瘤细胞生长和诱导快速凋亡。通过单一核苷酸多形性阵列(SNP arrays)技术和microRNA芯片比较c-CBL基因及其相关的调控基因在同源正常胃肠组织、敏感/耐药GIST组织中的表达差异,探索泛素-蛋白酶体在GIST不同发展过程的表达情况,明确其关键机制和影响因素。运用siRNA技术和动物实验,采用激光共聚焦显微镜和生物信息学技术等鉴定方法,从正反两方面对该基因在分子、细胞和整体水平的作用机理进行深入研究,为肿瘤提供新的安全有效的治疗靶点。
gastrointestinal stromal tumor;ubiquitin-proteasome;c-CBL;tyrosine kinase inhibitor;Autophagy
胃肠道间质瘤(Gastrointestinal stromal tumors,GISTs)是原发于胃肠道的间质源性恶性肿瘤,经酪氨酸激酶抑制剂imatinib治疗后往往出现耐药且预后不佳。本研究拟明确泛素-蛋白酶体降解途径在GIST 的发展及耐药过程中的作用,并通过有效手段调控该基因,发挥其泛素连接酶的作用,靶向性阻断受体酪氨酸激酶活性,抑制肿瘤细胞生长和诱导快速凋亡。研究通过miRNA芯片检测223个miRNA在耐药胃肠道间质瘤和敏感胃肠道间质瘤中差异性表达(>2 倍),其中miR-410的表达在耐药的GIST中较敏感胃肠道间质瘤中的表达明显升高的,生物信息学及慢病毒转染实验均证实miR-221与耐药的相关;以starBase、targetScan以及miRanda数据库中的miRNA靶点测预测信息,发现miR-221调控耐药与c-CBL基因有关。继而从三个层次验证c-CBL基因在GIST细胞从敏感向耐药转化的作用及分子机制(1)T-PCR 和 Western Blot 均显示 GIST/R 细胞的c-CBL表达水平明显高于 GIST/S 细胞。(2)在伊马替尼浓度为0.8μmol/L时,亲本细胞组、空白干扰组和c-CBL干扰组三组细胞由伊马替尼诱导的凋亡率分别为(8.435±0.317)%、(8.533±0.257)%和(16.467±1.363)%,三组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。c-CBL干扰组的由伊马替尼诱导的凋亡率显著高于其它两组(P<0.05)。在伊马替尼浓度为1.6μmol/L和3.2μmol/L时得出相似结果,即c-CBL干扰组的由伊马替尼诱导的凋亡率高于其它两组,且差异具有统计学意义,证实了 c-CBL 沉默后耐药细胞对伊马替尼敏感性得到提高,在一定程度上逆转了其耐药的性质。(3)以瘤内注射含c-CBL干扰序列的慢病毒液的方式, 沉默耐药 GIST 裸鼠移植瘤细胞的 c-CBL基因, 荷瘤裸鼠对伊马替尼的敏感性明显增强, 肿瘤的体积和重量明显低于对照组。本研究揭示了c-CBL 基因在GIST 继发耐药扮演的角色,探索其在GIST 发展中的作用,为临床肿瘤治疗提供一定的理论依据,并可能为预防和逆转GIST 的继发耐药提供一种新的思路。