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研究背景和目的据最新全球癌症数据表明:我国胃癌的发病率(10.5%)与死亡率(12.4%)均居所有恶性肿瘤的第三位。在胃癌发生发展中,细胞周期紊乱是导致胃癌细胞发生无限增殖的原因之一。目前胃癌防控形势依然严峻,究其原因与我国胃癌诊断率低、胃癌发生发展的分子机制网络仍然不清楚密切相关。我国早期胃癌诊断率低于10%,而且胃癌5年生存率根据诊断时期的不同有极其显著性差异,胃癌Ⅰ期患者术后5年存活率约为90%,而IV期不到15%。因此,深入阐明胃癌发生发展分子机制、完善并构建胃癌防控的早发现、早诊断及早治疗体系,具有极其重要的临床意义和社会价值。叉头框(Forkhead box,FOX)蛋白家族是一类具有翼状螺旋DNA结合域的转录因子,包括从A到Q的17个亚家族,其中FOXM1(Forkhead box M1)主要通过调控细胞周期促进增殖。作为肿瘤细胞增殖及周期的重要调控因子之一,FOXM1可以作为肿瘤治疗的重要靶点。FOXM1已被证实在人类多种肿瘤细胞中高表达,可促进肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭以及抵抗凋亡等过程。目前已发现靶向FOXM1的小分子药物有盐屋霉素A、硫链丝菌肽、FDI-6(NCGC00099374)、DIM(3’3-Diindolylmethane)、RCM-1(Robert Costa Memorial drug-1)等,但因其靶向性不高,限制其临床应用,因此探索更特异的靶向FOXM1抑制剂具有重要的临床及科学意义。在胃癌中,FOXM1异常表达及下游信号通路的激活与胃癌患者的恶性生物学行为和不良预后密切相关,在本研究中,以胃癌细胞株作为研究对象,筛选出在胃癌细胞中靶向FOXM1的新型小分子药物,并对其在胃癌进展中的作用及功能进行了相关研究。研究方法第一部分:筛选靶向FOXM1的新型小分子抑制剂。1、构建具有经典FOXM1结合位点(FKH:AAACAAACAAAC)的报告质粒p GL4.26-6*FKH,采用双萤光素酶报告基因实验检测新型小分子抑制剂对FOXM1转录活性的影响;2、采用Western Blot及q RT-PCR方法验证筛选出的新型小分子抑制剂对胃癌细胞中FOXM1 m RNA表达水平及其蛋白水平的影响;第二部分:新型小分子抑制剂1-3-51对胃癌细胞凋亡、增殖、细胞周期、迁移及侵袭的影响。1、CCK-8实验检测1-3-51在胃癌细胞中的IC50值;2、Western Blot检测1-3-51对胃癌细胞中FOXM1蛋白的表达影响;3、q RT-PCR检测1-3-51对胃癌细胞中FOXM1及其下游靶基因Cyclin D1、MMP9m RNA水平的表达影响;4、流式细胞术检测1-3-51对胃癌细胞凋亡及细胞周期的影响;5、Transwell实验检测1-3-51对胃癌细胞迁移及侵袭的影响;6、1-3-51处理的同时回复FOXM1表达后,Western Blot、CCK-8、Transwell实验检测1-3-51对胃癌细胞FOXM1蛋白水平、细胞活性、迁移及侵袭能力的影响。7、体内裸鼠成瘤实验研究1-3-51对胃癌细胞增殖的影响;研究结果第一部分:筛选靶向FOXM1的新型小分子抑制剂。1、在HEK293 T细胞中采用双萤光素酶报告基因实验初步筛选出6种新型小分子抑制剂8-1-15、14-5-4、14-6-13、1-3-29、1-3-40、1-3-51,可以显著抑制FOXM1转录活性;2、Western Blot及q RT-PCR实验进一步筛选出1-3-51在四种不同的胃癌细胞BGC823、MGC803、MKN45、SGC7901中均可以使FOXM1蛋白水平及m RNA水平下调。第二部分:新型小分子抑制剂1-3-51对胃癌细胞凋亡、增殖、细胞周期、迁移及侵袭的影响。1、CCK-8实验显示1-3-51作用胃癌细胞BGC823、MKN45 48h后的IC50分别为5.429±0.225μM、5.169±0.239μM;2、Western Blot实验结果显示1-3-51呈浓度依赖及时间依赖性抑制FOXM1蛋白的表达;3、qRT-PCR实验结果显示1-3-51呈浓度依赖及时间依赖性抑制FOXM1及其下游靶基因Cyclin D1、MMP9 m RNA水平的表达;4、流式细胞术实验结果显示1-3-51呈浓度依赖性的促进细胞凋亡,并且可阻滞胃癌细胞周期在G1期;5、Transwell实验结果显示1-3-51可以明显抑制胃癌细胞的迁移及侵袭;6、1-3-51处理同时回复FOXM1表达后可部分逆转1-3-51对胃癌细胞增殖、迁移及侵袭的影响;7、在体裸鼠成瘤实验结果显示1-3-51可以抑制胃癌细胞的增殖。研究结论1、体外研究结果提示:在前期的化学合成方法学研究中,构建了一系列磺内酰胺-环己酮螺环衍生物,发现其中的代表化合物1-3-51可有效抑制FOXM1的表达,进一步的研究发现其显著抑制胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移,并促进细胞凋亡,提示1-3-51可能是一个靶向FOXM1的新型小分子抑制剂。2、体内裸鼠成瘤实验研究结果提示:1-3-51可以抑制胃癌细胞增殖、降低瘤体重量。综上,新型小分子抑制剂1-3-51在胃癌细胞中可通过抑制FOXM1的表达进而抑制胃癌细胞的增殖、迁移及侵袭,并促进细胞凋亡,为靶向FOXM1的新型小分子抑制剂的研究设计提供一定的理论依据与思路。