重組人精氨酸酶對(duì)非小細(xì)胞肺癌和腦膠質(zhì)瘤的殺傷作用及機(jī)制探究.pdf

1、本論文的工作主要分為以下兩個(gè)部分:
　　第一部分 重組人精氨酸酶對(duì)人非小細(xì)胞肺癌的抗腫瘤活性及機(jī)制研究
　　肺癌分為小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌，而非小細(xì)胞肺癌占85％以上，具有發(fā)病率高、預(yù)后差、致死率高的特點(diǎn)，因此亟需探索非小細(xì)胞肺癌治療的新策略，開發(fā)出更有效的治療藥物。
　　重組人精氨酸酶能分解精氨酸，降低血清精氨酸水平，直接抑制細(xì)胞蛋白質(zhì)合成及相關(guān)生長(zhǎng)代謝，已成為研究的熱門，是一種潛在的抗腫瘤治療新藥物，但其在非小細(xì)

2、胞肺癌治療中的作用仍未見(jiàn)任何報(bào)道。
　　細(xì)胞自噬是真核生物中一種進(jìn)化保守的代謝機(jī)制，廣泛地參與了細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、衰老、死亡等重要生理過(guò)程。研究表明許多抗腫瘤藥物如天冬酰胺酶、順鉑，能誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生顯著的自噬，然而重組人精氨酸酶能否誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞發(fā)生自噬尚未見(jiàn)報(bào)道。
　　本課題在體外研究中首先發(fā)現(xiàn)重組人精氨酸酶能顯著殺傷非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞，而補(bǔ)充L-精氨酸能顯著減弱其對(duì)細(xì)胞的殺傷作用，證明了重組人精氨酸酶的抗腫瘤機(jī)制與耗竭

3、環(huán)境中的精氨酸致使腫瘤細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏有關(guān)。隨后，我們選取了非小細(xì)胞肺癌H1975細(xì)胞作為代表進(jìn)一步研究，重組人精氨酸酶能誘導(dǎo)H1975細(xì)胞發(fā)生凋亡且為Caspase依賴的細(xì)胞凋亡。接著，我們對(duì)重組人精氨酸酶作用非小細(xì)胞肺癌H1975細(xì)胞過(guò)程中自噬的角色進(jìn)行了探討，通過(guò)透射電鏡、激光共聚焦顯微鏡、Western blot法充分說(shuō)明了重組人精氨酸酶能誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞發(fā)生自噬，而表示自噬的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程—自噬流也在隨后的實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)。在

4、對(duì)重組人精氨酸酶誘導(dǎo)的自噬的分子信號(hào)通路研究中，我們證實(shí)了Akt/mTOR和Erk1/2分子信號(hào)通路與重組人精氨酸酶誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬存在密切聯(lián)系。我們研究了細(xì)胞自噬在重組人精氨酸酶殺傷非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞H1975中所扮演的角色，結(jié)果表明細(xì)胞自噬在重組人精氨酸酶對(duì)非小細(xì)胞肺癌的抗腫瘤活性中起著細(xì)胞保護(hù)的作用，因此抑制自噬阻斷該保護(hù)機(jī)制能有效地增強(qiáng)重組人精氨酸酶對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的抗腫瘤作用。此外，本實(shí)驗(yàn)還證明ROS與重組人精氨酸酶誘導(dǎo)的非小細(xì)

5、胞肺癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性與細(xì)胞自噬密切相關(guān)。同時(shí)，我們?cè)隗w內(nèi)條件下對(duì)重組人精氨酸酶的抗腫瘤作用進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明重組人精氨酸酶對(duì)非小細(xì)胞肺癌移植瘤小鼠存在抗腫瘤作用，而聯(lián)合自噬抑制劑能顯著增強(qiáng)重組精氨酸酶的抗腫瘤療效。
　　綜上所述，重組人精氨酸酶能顯著殺傷非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞，能誘導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌發(fā)生凋亡和細(xì)胞自噬，使用自噬抑制劑抑制重組人精氨酸酶誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬能顯著增強(qiáng)重組人精氨酸酶對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的殺傷作用?？傊?，我們?yōu)榕R床上

6、治療非小細(xì)胞肺癌提供了一種新的研究思路和治療方法:單用重組人精氨酸酶或聯(lián)合使用自噬抑制劑治療非小細(xì)胞肺癌。
　　第二部分 重組人精氨酸酶對(duì)人腦膠質(zhì)瘤的抗腫瘤活性及機(jī)制研究
　　人腦膠質(zhì)瘤是最常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性腫瘤，多數(shù)為惡性，而惡性膠質(zhì)瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，手術(shù)切除容易復(fù)發(fā)，而且存在一些類型的膠質(zhì)瘤對(duì)放療不敏感，對(duì)化療容易產(chǎn)生耐藥現(xiàn)象，是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一個(gè)難題，因此，我們亟需找到新型的、有效的治療人腦膠質(zhì)瘤的方法。
　　本研

7、究發(fā)現(xiàn)，人腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞經(jīng)過(guò)不同濃度的重組人精氨酸酶作用后，可以發(fā)現(xiàn)重組人精氨酸酶能顯著殺傷人腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察還發(fā)現(xiàn)U87細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生明顯的變形，皺縮，壞死;隨后我們將重組人精氨酸酶與L-精氨酸聯(lián)合作用于人腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重組人精氨酸酶對(duì)U87細(xì)胞的殺傷作用明顯被削弱。根據(jù)以上研究結(jié)果可知，重組人精氨酸酶通過(guò)耗竭精氨酸，對(duì)人腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞進(jìn)行氨基酸剝奪，使其缺乏生長(zhǎng)代謝必需的精氨酸而導(dǎo)致死