KAI1基因调控胰腺癌自噬作用与机制研究

自噬是目前广受关注的另一种细胞程序性死亡形式，随着自噬与肿瘤之间关系的逐步建立，现已成为肿瘤研究的热点。而KAI1基因与胰腺癌细胞自噬的机制研究国内外尚无报道。本项目是在证明了KAI1基因对胰腺癌的增殖和转移调控作用，结合我们新近发现KAI1基因促进胰腺癌细胞自噬的研究基础上，应用共聚焦显微镜、精诺真仪器活体测定仪及流式细胞仪等，通过构建高表达载体、转染癌细胞、自噬体检测、siRNA干涉、miRNA、RNA芯片筛选、信号通路分析、荧光素酶测定和建立荷瘤裸鼠模型等技术，阐明（1）更深入的确认KAI1基因与胰腺癌自噬的相关性；（2）KAI1基因调节胰腺癌自噬的机制；（3）体内实验探明KAI1基因调节胰腺癌自噬的作用。通过KAI1基因调控胰腺癌细胞自噬的相关机制研究，为临床上早期控制此癌的增殖和转移及开发新型抗胰腺癌药物奠定理论和实验基础。

本研究开展时间为2011年1月至2013年12月，课题进行过程中无人员变动，无重大技术调整。课题进行过程中严格按预期实验设计，完成了各部分实验内容。课题组通过构建高表达载体、转染癌细胞、自噬体检测、siRNA干涉、miRNA、RNA芯片筛选、信号通路分析、荧光素酶测定和建立荷瘤裸鼠模型。研究发现：1、KAI1可通过增加beclin1蛋白表达和LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的转化来促进自噬，感染KAI1腺病毒的胰腺癌细胞自噬小泡形成增多可促进自噬，确认了KAI1基因与胰腺癌自噬的相关性。2、在人胰腺癌细胞中， KAI1基因没有抑制而是促进了Akt/PKB的磷酸化，且其不通过PI3K/Akt/PKB途径促进自噬。此外，KAI1通过上调ERK的磷酸化促进自噬，因此Ras/Raf/MEK/ER是KAI1促进自噬的信号通路之一。阻断自噬可显著增强KAI1诱导的肿瘤细胞凋亡，抑制胰腺癌细胞的生存，提示这可能是胰腺癌肿瘤细胞的一种生存机制。KAI1诱导细胞凋亡的同时出现Caspase-3活化和PARP-1裂解，且随着自噬的阻断而增加，由此推测KAI1一方面活化Caspase-3、PARP-1途径促进凋亡，另一方面自噬抑制该途径保护细胞，以达到减轻KAI1对凋亡的诱导效果。这些结果阐明了KAI1基因调节胰腺癌自噬的相关机制。3、通过Beclin1基因siRNA沉默研究其对胰腺癌细胞增殖及凋亡的影响，构建了胰腺癌动物模型，瘤内注射KAI1腺病毒，发现了该基因可抑制淋巴转移和淋巴管新生。4、进行了胰腺癌免疫疫苗的研究：发现了人胰腺癌Survivin mRNA体外转染DCs可诱导CTLs，产生特异性杀伤胰腺癌细胞的免疫作用。. 本研究共发表国际论文9篇，其中SCI论文7篇，核心期刊25篇，其他学术论文3篇。获得辽宁省自然科学一等奖1项，编写论著1部。上述研究成果在中华医学会消化病年会、全国胰腺疾病论坛等几十次全国性学术会议上进行了交流。尤其是2011年以来我们成功举办了3次全国性胰腺疾病论坛及消化学术会议。邀请了国内外知名专家近300人参会，与会代表3500余人，为创新性、前沿性学术沟通和交流提供了重要平台。本课题培养了2名博士后、3名博士、12名硕士。达到了课题预期目的。