NDRG2促进乳腺癌化疗敏感性的机制研究

论文摘要

乳腺癌是女性常见的肿瘤之一，严重威胁女性的身体健康，据统计乳腺癌占女性全身癌症的1/4。乳腺癌的发病机制涉及乳腺上皮细胞在多种致病因素的相互作用下，致使正常细胞变为癌细胞。引起乳腺癌发病的因素较多，包括先天性遗传因素和后天获得性因素诸如细胞因子等刺激导致基因突变等。这些恶性增殖的细胞最终破坏乳腺正常组织，侵袭到其他部位，形成转移瘤。从分子生物学角度考虑，乳腺癌是一个复杂的癌基因的激活和抑癌基因的突变与失活的过程，呈现多个层次，涉及多个分子的功能作用网络。目前，乳腺癌的治疗方法很多，如化疗，放疗，中药或手术治疗等，但总体来看，存在敌我不分副作用大、靶向性差、耐药性较普遍等问题。但利用化疗药治疗乳腺癌仍是常用方法。结合放疗、内分泌治疗及中药治疗，化疗在乳腺癌的治疗过程中发挥重要作用。针对化疗过程中的因药物及个体等因素引起的耐药性和敏感性的降低问题，发现新的化疗敏感性相关基因，利用这些相关基因进行基因治疗是目前研究的热点，也是提高化疗敏感性的方法之一。NDRG2是一种新发现的抑癌候选基因，之前的研究发现NDRG2在许多肿瘤细胞及组织中低表达或无表达，与细胞的增殖和分化等有密切关系。同时发现NDRG2以抑癌基因的角色参与细胞应激反应，如NDRG2参与低氧、化疗药介导的DNA损伤以及辐射等细胞应激过程，而发挥功能可能与p53等细胞内重要基因存在密切关系，但确切机制还不明确。化疗在乳腺癌的治疗过程中具有重要角色，但是常常遇到敏感性不高，耐药性强等问题。分子靶向治疗是近些年来研究的热点，其核心涉及疾病相关重要分子的筛选与功能定位及通过靶向改变这些重要分子达到治疗疾病的目的。为了找到可能提高乳腺癌化疗敏感性相关的基因，我们在前期工作基础之上，进一步明确NDRG2基因在化疗敏感性中的抑癌基因功能，找到新的重要分子，明确NDRG2在乳腺癌发病中作用，一方面找到可能提高乳腺癌化疗敏感性相关的基因，对临床乳腺癌的化疗提供有效的理论基础，另一方面探索可能的分子靶向生物治疗分子。我们的工作主要集中在如下几个方面：1.筛选各种乳腺癌细胞中NDRG2的表达高低，并确定实验使用细胞模型。2.利用筛选出来的细胞模型分别检测在DNA损伤应激前后mRNA及蛋白的表达变化及细胞的损伤程度改变，以确认NDRG2与乳腺癌的相关性。3.借助慢病毒载体系统建立NDRG2敲入稳转细胞模型。4.在建立的NDRG2基因高表达的细胞模型中，通过Western Blot、透射电镜、MTT、TUNEL染色等实验技术分别检测细胞内基因的表达变化、损伤程度改变、形态学改变、细胞增殖变化、细胞凋亡变化、及体内验证肿瘤瘤体增殖变化。5.对损伤前后的样本行特异性细胞损伤与修复Super-Array，筛选可能变化的损伤修复分子。6.对筛选出的靶分子表达进行验证及通过RNAi技术确认在DNA损伤的功能。7.探索BRCA1在NDRG2提高化疗敏感性过程中的功能与可能的机制。结论：我们检测了多种乳腺癌细胞中NDRG2的表达，以p53的表达状态和NDRG2的表达高低筛选出MCF-7、MDA-MB231及HS-578T三种细胞系。在DNA发生损伤应激后，我们发现p53表达野生型细胞系MCF-7表现出NDRG2的高表达能提高化疗敏感性的特点，包括促进p53的表达、抑制细胞增殖、促进细胞凋亡、促使损伤程度增加。而在p53突变的乳腺癌细胞系MDA-MB231中，NDRG2的高表达未检测到明显的对肿瘤细胞化疗敏感性的改变。这些证据进一步说明NDRG2能够依赖p53调节乳腺癌细胞的化疗敏感性，为了进一步探索可能的分子机制，我们借助Super-Array DNA损伤修复芯片筛选出7种有明显变化的分子。BRCA1是我们关注的分子之一，通过MTT法我们发现BRCA1促使NDRG2对乳腺癌的增殖抑制更明显。BRCA1在此过程中的具体机制及其他筛选出来的分子的功能有待于进一步验证。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 文献回顾
• 第一部分 乳腺癌发病机制及治疗方法
• （一）乳腺癌发病机制及相关分子
• （二）乳腺癌治疗现状
• 第二部分 NDRG 家族研究进展
• （一）NDRG 家族结构特点
• （二）人 NDRG2 的发现、结构、分布与功能
• 实验一 实验细胞模型确定
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 实验二 NDRG2 能促进乳腺癌化疗敏感性
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 实验三 NDRG2 提高化疗敏感性机制初步探讨
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录
• 附录 1 各种细胞的培养液配方及配制
• 附录 2 主要实验试剂配制
• 附录 3 相关的质粒载体图谱
• 个人简历和研究成果
• 致谢