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背景和目的:胰腺癌是一种高度恶性的消化道肿瘤,伴随极高的死亡率,诊断后五年的总生存率不足3.5%,被称为“癌中之王”。胰腺癌转移能力极强,往往在发病早期即可发生转移。胰腺肿瘤中最常见的,也是恶性度最高、预后最差的肿瘤为胰腺导管腺癌(PancreaticDuctalAdenocarcinoma,PDAC),统称胰腺癌。PDAC及其亚型约占全部胰腺肿瘤的90%。PDAC的发生发展是一个渐进性、多病变、多步骤、多阶段的演变过程。导致胰腺导管腺癌预后不良的主要原因是胰腺癌细胞的早期侵袭和转移,因而及早介入胰腺导管腺癌的早期侵袭和转移在诊治环节中就显得尤为重要。上皮细胞向间充质细胞转化(EpithelialtoMesenchymalTransition,EMT)过程被认为是推动肿瘤侵袭和转移的关键节点。因此在本研究中,我们将探讨FGF信号通路在胰腺癌细胞迁移能力中的影响,并探究其下游信号通路,阐明FGF对胰腺癌EMT调控的机制
方法:本研究首先运用细胞划痕实验和Transwell实验考察FGF/FGFR信号通路抑制剂AZD4547对细胞迁移能力的影响;其次通过设置不同梯度浓度的AZD4547,筛选起作用的最佳浓度确保抑制剂的有效性的特异性,并进一步坚定其在划痕愈合和Transwell实验中的效应;确定FGFR抑制对胰腺癌EMT表型影响后,运用WesternBlot技术检测癌细胞EMT过程常见的标志物蛋白水平的变化;并且进一步用RT-PCR技术在转录水平检测癌细胞EMT过程关键标志物的变化。为了确认该调控在胰腺癌中的普遍性,在多个胰腺癌细胞中进一步验证FGFR抑制对EMT标志物的影响。在胰腺癌中90%以上都存在KRAS突变,KRAS/ERK通路持续激活,为了探究FGFR通路是如何调节胰腺癌EMT,本研究添加AKT信号通路抑制剂MK2206和STAT3通路抑制剂C188-9,通过添加不同的抑制剂,通过Transwell实验验证不同的通路抑制对胰腺癌细胞迁移的影响,确认其关键作用的通路,设置不同梯度浓度,探索适宜的抑制剂作用浓度,通过WesternBlot技术和QPCR技术检测癌细胞EMT过程标志物的蛋白分子水平和转录水平的变化。
结果:利用划痕实验和Transwell实验对AZD4547影响L3.6细胞迁移能力的研究发现,L3.6细胞经AZD4547处理与空白对照组细胞相比,其迁移能力显著下降,且呈浓度依赖。随后,将L3.6细胞与不同浓度的AZD4547共培养1h,并加入(FibroblastGrowthFactor2,FGF2)刺激30min,收集蛋白,通过蛋白免疫印迹WesternBlot检测表明,其中AZD4547浓度到达2μM时,其对FGF/FGFR信号通路出现明显抑制,而5μM浓度处理下几乎完全抑制FGF/FGFR信号通路的激活。紧接着我们对经AZD4547处理后的L3.6细胞的EMT(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)标志物蛋白表达量进行检测,发现各组上皮细胞指示蛋白E-钙粘素(E-Cadherin)的表达量不发生变化,而经AZD4547处理抑制FGFR通路后,其Vimentin的表达量显著下降。在对多种胰腺癌细胞的EMT标志物E-Cadherin和Vimentin在mRNA水平的表达量检测实验中,发现了同样的结果。最后,在寻找FGF/FGFR信号通路介导EMT转变的下游信号通路,通过比较STAT3信号通路和PI3K/AKT信号通路中得到,抑制FGF/FGFR/STAT3信号通路无法抑制EMT,而抑制FGF/FGFR/AKT信号通路能有效抑制EMT,达到抑制胰腺癌细胞迁移能力的效果。
结论:本研究利用FGFR小分子抑制剂AZD4547,发现其能有效抑制L3.6细胞的迁移能力,随后通过实验发现抑制FGF/FGFR信号通路能有效抑制胰腺癌细胞的EMT,证实了FGF/FGFR信号通路对胰腺癌EMT有明显的调节作用。在对FGFR下游通路的检测中发现,抑制STAT3并不能有效抑制胰腺癌的迁移能力,相反当AKT磷酸化被抑制,胰腺癌的迁移能力明显下降,初步验证了抑制FGF/FGFR信号通路后调节PI3K/AKT信号通路,从而调节胰腺癌细胞的EMT,即FGF/FGFR/AKT信号通路能有效调节胰腺癌的EMT变化。
方法:本研究首先运用细胞划痕实验和Transwell实验考察FGF/FGFR信号通路抑制剂AZD4547对细胞迁移能力的影响;其次通过设置不同梯度浓度的AZD4547,筛选起作用的最佳浓度确保抑制剂的有效性的特异性,并进一步坚定其在划痕愈合和Transwell实验中的效应;确定FGFR抑制对胰腺癌EMT表型影响后,运用WesternBlot技术检测癌细胞EMT过程常见的标志物蛋白水平的变化;并且进一步用RT-PCR技术在转录水平检测癌细胞EMT过程关键标志物的变化。为了确认该调控在胰腺癌中的普遍性,在多个胰腺癌细胞中进一步验证FGFR抑制对EMT标志物的影响。在胰腺癌中90%以上都存在KRAS突变,KRAS/ERK通路持续激活,为了探究FGFR通路是如何调节胰腺癌EMT,本研究添加AKT信号通路抑制剂MK2206和STAT3通路抑制剂C188-9,通过添加不同的抑制剂,通过Transwell实验验证不同的通路抑制对胰腺癌细胞迁移的影响,确认其关键作用的通路,设置不同梯度浓度,探索适宜的抑制剂作用浓度,通过WesternBlot技术和QPCR技术检测癌细胞EMT过程标志物的蛋白分子水平和转录水平的变化。
结果:利用划痕实验和Transwell实验对AZD4547影响L3.6细胞迁移能力的研究发现,L3.6细胞经AZD4547处理与空白对照组细胞相比,其迁移能力显著下降,且呈浓度依赖。随后,将L3.6细胞与不同浓度的AZD4547共培养1h,并加入(FibroblastGrowthFactor2,FGF2)刺激30min,收集蛋白,通过蛋白免疫印迹WesternBlot检测表明,其中AZD4547浓度到达2μM时,其对FGF/FGFR信号通路出现明显抑制,而5μM浓度处理下几乎完全抑制FGF/FGFR信号通路的激活。紧接着我们对经AZD4547处理后的L3.6细胞的EMT(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)标志物蛋白表达量进行检测,发现各组上皮细胞指示蛋白E-钙粘素(E-Cadherin)的表达量不发生变化,而经AZD4547处理抑制FGFR通路后,其Vimentin的表达量显著下降。在对多种胰腺癌细胞的EMT标志物E-Cadherin和Vimentin在mRNA水平的表达量检测实验中,发现了同样的结果。最后,在寻找FGF/FGFR信号通路介导EMT转变的下游信号通路,通过比较STAT3信号通路和PI3K/AKT信号通路中得到,抑制FGF/FGFR/STAT3信号通路无法抑制EMT,而抑制FGF/FGFR/AKT信号通路能有效抑制EMT,达到抑制胰腺癌细胞迁移能力的效果。
结论:本研究利用FGFR小分子抑制剂AZD4547,发现其能有效抑制L3.6细胞的迁移能力,随后通过实验发现抑制FGF/FGFR信号通路能有效抑制胰腺癌细胞的EMT,证实了FGF/FGFR信号通路对胰腺癌EMT有明显的调节作用。在对FGFR下游通路的检测中发现,抑制STAT3并不能有效抑制胰腺癌的迁移能力,相反当AKT磷酸化被抑制,胰腺癌的迁移能力明显下降,初步验证了抑制FGF/FGFR信号通路后调节PI3K/AKT信号通路,从而调节胰腺癌细胞的EMT,即FGF/FGFR/AKT信号通路能有效调节胰腺癌的EMT变化。