最近发现一种新的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶STK33(serine/threonine kinase 33),与依赖于ras基因突变的肿瘤细胞的生物学特性密切相关,但目前对其功能知之甚少。我们在前期研究中发现,正常或肿瘤细胞STK33基因的表达受细胞密度的控制;且STK33 在喉癌、下咽癌等肿瘤手术切除标本中的表达量显著高于正常或癌旁组织。那么STK33调控细胞增殖的机制如何?尚不清楚。本课题拟在前期研究的基础上,进一步明确STK33在调控细胞增殖过程中的作用,鉴定STK33新的细胞信号转导通路和与之相互作用的靶蛋白;探讨STK33对正常细胞转化和肿瘤细胞转移的影响;及钙离子/钙调素对STK33的调节。为深入研究STK33与细胞增殖的关系提供实验依据,进而为头颈肿瘤的治疗提供新的策略。
阐明STK33基因表达与细胞增殖的关系;探讨STK33基因表达对细胞增殖调控的机制。探讨STK33对正常细胞转化及肿瘤细胞转移的影响及钙离子/钙调素对STK33的调节。为深入研究STK33与细胞增殖的关系提供实验依据,进而为头颈肿瘤的治疗提供新的策略。 本课题通过对不同密度的Fadu细胞的RNA和蛋白的检测,发现STK33随着细胞接种密度的增加其mRNA及蛋白水平呈显著性增高,与细胞密度呈显著性正相关。进一步的研究表明RNA干扰介导的STK33的抑制会抑制细胞活性,诱导Fadu细胞凋亡,同时发现STK33的抑制与细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)抑制剂PD98059有协同作用,凋亡与半胱氨酸基天冬氨酸特异性蛋白酶3(Caspase-3)的高表达以及B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)的低表达有关联。细胞周期实验表明STK33-RNAi阻碍G2/M期。至于STK33与增值的关系,STK33-RNAi和PD98059共同降低Ki-67的表达,这与FaDu细胞低的克隆形成能力有关。另外,侵袭和转移实验表明,STK33和ERK1/2协同地提高Fadu细胞的转移和侵袭能力,且Nm-23低表达。此外,STK33-RNAi与PD98059一起通过提高上皮钙粘蛋白(E-Cadherin)的表达以及降低波形蛋白的表达来抑制上皮间充质转变。考虑到STK33可能是ERK1/2的下游,这些结果确定STK33作为一个重要的肿瘤促进剂可能参与ERK1/2通路来提高增殖,诱导侵袭和转移,并且诱导Fadu细胞上皮间充质转变,这表明STK33可能是人下咽癌的潜在靶向治疗。 研究表明,钙离子通道活化剂Ionomycin作用Fadu细胞后,细胞内钙离子浓度明显增加;随着时间的增加,细胞存活率下降;STK33的mRNA和蛋白水平表达增高,在2-4小时达到高峰;而在使用RNA干扰抑制STK33表达的细胞中,Ionomycin作用后细胞存活率下降显著低于未干扰的细胞。钙离子浓度的提高会在一定程度一定时间内提高STK33的表达,STK33的干扰抑制会保护细胞免受高浓度钙离子的损伤 总之,本课题的研究为深入研究STK33与细胞增殖的关系提供实验依据,进而为头颈肿瘤的治疗提供新的策略。