[发明专利]抑制癌细胞侵袭性的方法和试剂

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及抑制癌细胞侵袭性的方法和试剂。

背景技术

肿瘤转移是肿瘤病人致死的一个重要的原因。肿瘤转移要经历一个复杂的过程：首先原发肿瘤细胞侵入相邻组织并进入淋巴管或血管，即进入血管内渗(Intravasation)；然后通过血管迁移到远端毛细管中；转移出血管，即外渗(Extravasation)，最终经过增殖从微小转移(Micrometastases)变为肉眼可见的转移瘤。目前已鉴定了一些与肿瘤转移相关的因子，如生长因子、细胞因子、趋化因子、血管形成因子前体、胞外基质重塑分子和某些转录因子。但到目前为止，对肿瘤转移的分子机制和细胞机制的了解还很有限。

肿瘤细胞侵袭和迁移的一个重要过程是细胞迁移能力的变化，该过程包含肌动蛋白细胞骨架的动态重塑，其中各种肌动蛋白结合蛋白(ABPs)起着重要的作用。Profilin-1(简写为Pfn1，肌动蛋白抑制蛋白)就是其中的一员，它是一种广泛存在的球形肌动蛋白结合蛋白。近些年来的研究表明Pfn1参与了哺乳动物细胞的迁移过程。Pfn家族蛋白大小约为14-17kDa，广泛存在于脊椎动物、无脊椎动物、原生生物、真菌、植物及某些病毒中。大多数真核生物含有多种Pfn基因，而且通过选择性剪切可以产生多种异构体。到目前为止鉴定出了四种不同的Pfn基因：Pfn1、Pfn2(主要存在于神经细胞中，存在两种剪切异构体)、Pfn3(特异性存在于肾脏和睾丸中)和Pfn4(特异性存在于睾丸中)。生化分析表明Pfn家族蛋白能和众多的配体结合，如肌动蛋白，肌动蛋白相关蛋白(Arp)2，管蛋白结合蛋白Gephyrin，二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)以及一些含多聚脯氨酸的蛋白质。正因为能与多种配体结合，Pfn1能参与多种细胞活动，如细胞增殖、迁移、细胞内吞、mRNA剪切以及基因转录。最初显示Pfn在细胞迁移中发挥功能的证据来源于阿米巴变形虫(Dictyostelium amebae)中的研究。Pfn I和Pfn II缺陷的阿米巴虫突变体表现出运动障碍和细胞浆移动缺陷。在chickadee(一种Pfn同源基因)突变的果蝇(Drosophila)中也发现类似的发育缺陷。在细胞迁移过程中首先会有一基于肌动蛋白的突触伸出过程，许多病理模型的研究也表明Pfn1在这一过程中发挥作用。最近在人血管内皮细胞中的证据直接表明了Pfn1在细胞迁移过程中的起促进作用。然而另外一些研究表明Pfn1在癌细胞转移中起负调控作用，如在人类乳腺癌组织和细胞系、胰腺癌和肝癌中发现Pfn1表达水平显著降低。在乳腺癌细胞CAL51中过表达Pfn1能阻止该细胞在裸鼠皮下成瘤。此外，在高转移性乳腺癌细胞系BT474中过表达Pfn1也能减弱其迁移能力，而通过RNAi技术沉默Pfn1基因表达能增强乳腺癌细胞MDA-MB-231的迁移能力和侵袭能力。从这一点上Pfn1被认为是抑癌蛋白质。因此，目前认为Pfn1在细胞迁移中的作用比较复杂，具体起什么作用因细胞种类而异。

近些年来，越来越多的证据表明在肿瘤的形成过程中有一类被称之为microRNA(miRNA)的小分子调控RNA起着重要的作用。成熟的miRNA是体内自然产生的一种单链RNA分子，长约21-24个核苷酸。在哺乳动物中，成熟的miRNA能进入一种RISC复合体(即RNA诱导的沉默复合体)中，引导该复合体与特异的靶mRNA结合从而阻滞以该mRNA为模板的蛋白质翻译过程或是促使mRNA降解。越来越多的证据表明miRNA能调控众多的细胞活动，如分化、代谢、增殖以及凋亡。目前，一些能有着致癌或抑癌功能的miRNA已被鉴定出来，然而关于miRNA在肿瘤转移过程中的作用的研究刚刚起步。近来已鉴定了一些和肿瘤迁移相关的miRNA，如miR-10b、miR-373、miR-520c和miR-21能促进肿瘤迁移，而let-7、miR-335和miR-126能抑制肿瘤转移。MiRNA是通过抑制一些与细胞迁移、侵袭和增殖相关的靶基因而调节肿瘤转移。例如，miR-10b的一个已鉴定的靶基因是HOXD10，该基因编码的一个转录抑制子能抑制一些在细胞迁移和侵袭中发挥作用的蛋白质的表达，如小G蛋白质RhoC。在MCF-7乳腺癌细胞中，miR-373诱发的转移是通过直接抑制CD44(已知在结肠癌和前列腺癌中能抑制转移)而实现的。