CN113088554A - 磷酸酶phlpp2在制备维生素c治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属生物技术领域,涉及磷酸酶PHLPP2作为生物标志物中的用途,尤其涉及PHLPP2在制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用。本发明所述磷酸酶其PH结构域富含亮氨酸重复蛋白磷酸酶2,能使Akt、RAF1等的相应保守位点直接去磷酸化,从而促进细胞凋亡和抑制细胞增殖和迁移;经试验表明,降低PHLPP2的表达水平,可抑制维生素C对胰腺癌肿瘤的杀伤作用,PHLPP2的高表达与病人生存期呈正相关,与TNM分期呈负相关,所述PHLPP2可作为维生素C治疗胰腺癌的潜在生物标志物,进一步用于制备维生素C治疗胰腺癌的预后标志物制剂。
Description
技术领域
本发明生物技术领域,涉及一种磷酸酶PHLPP2作为生物标志物中的用途,尤其涉及PHLPP2在制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用。
背景技术
据报道,胰腺癌是高度致命疾病,最新数据显示在美国每年约有56770例新发病例和45750例死亡。临床实践显示,由于诊断的滞后性和治疗的耐药性,胰腺癌患者的预后极差,5年生存率保持在6%。研究报道了维生素C在体内外均有杀伤肿瘤的效果,但是最近的胰腺癌临床试验研究和案例研究均未能明确维生素C的临床疗效或者仅仅阐述了维生素C能改善病人的生活质量和提高化疗的敏感性。这提示有关医疗实践中需要生物标志物来识别不同个体VC治疗的敏感性。PHLPP家族是丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,由PHLPP1和PHLLP2两个基因编码。PHLPP1主要有2个主要的剪切体,PHLPP1α(1205个氨基酸)和PHLPP1β(1717个氨基酸,也被称为suprachiasmatic nucleus oscillatory protein,SCOP),PHLPP2由1323个氨基酸组成。研究显示,PHLPP1/2基因都位于癌症通常缺失的染色体区域,这与它们的肿瘤抑制效果是一致的。PHLPP已被证实能通过去磷酸化Akt使其失去活性,从而负向调节Akt。有研究发现在非小细胞肺癌细胞和乳腺癌细胞过表达PHLPP导致Akt活性降低,使得细胞凋亡增加。
另有研究发现PHLPP2在胰腺癌、慢性淋巴细胞白血病、乳腺癌、恶性胶质瘤、黑色素瘤等许多肿瘤中呈现低表达,并且恶性胶质瘤患者的PHLLP表达越高,其存活率也越高;有体外研究表明,过表达PHLPP2可抑制前列腺癌、膀胱癌和子宫内膜癌的肿瘤生长。虽然多项研究表明PHLPP2能够抑制肿瘤发生、发展,但它是否在维生素C抑制胰腺癌的发生发展中发挥作用及作为维生素C治疗胰腺癌的潜在生物标志物尚未明确。
基于现有技术的基础与现状,本申请的发明人拟提供一种用于预测维生素C治疗胰腺癌疗效的潜在生物标志物,具体涉及PHLPP2在制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用。
发明内容
本发明的目的在于基于现有技术的基础与现状,针对维生素C治疗胰腺癌缺乏有效的生物标志物的现状,提供一种用于预测维生素C治疗胰腺癌疗效的潜在生物标志物,尤其涉及PHLPP2在制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
一)细胞培养和试剂:
人胰腺癌癌细胞Capan-1和PANC-1购自中科院细胞库。细胞培养于DMEM+10%FBS。维生素C购自Sigma公司,溶于1×PBS中。
二)定量PCR检测PHLPP2 mRNA水平:
Trizol法提取细胞总RNA。利用购自翊圣公司的Hifair II 1st Strand cDNASynthesis SuperMix试剂盒将RNA反转录为cDNA。采用购自翊圣公司的SYBR Green Mix试剂盒对cDNA进行PCR扩增。将β-actin作为内参,ΔΔCT法分析基因转录水平。
三)细胞CCK8检测:
胰腺癌细胞消化计数,10000个/孔铺于96孔板中,培养24小时后加入不同浓度的维生素C培养48小时后,根据CCK8(购自Dijindo)试剂盒说明书进行检测。
四)克隆形成:
胰腺癌细胞消化计数,1000个/孔铺于6孔板,培养24小时后加入0.5mM维生素C再培养48小时,继续培养7天后用4%多聚甲醛固定、0.01%结晶紫染色、计数克隆数。
五)划痕实验:
胰腺癌细胞消化计数,1x106/孔铺在6孔板中培养24小时,用200μL灭菌枪头划线后用PBS漂洗后加入4mM维生素C继续培养,按0和24小时取样拍照。
六)细胞凋亡检测:
胰腺癌细胞消化计数,1x106/孔铺在6孔板中,用4mM维生素C处理48小时后,用Annexin V(购自BD公司)染色30分钟,再用7-AAD(购自Invitrogen)染色5min;凋亡细胞的比例用BD Calibur进行流式检测;
七)PHLPP2对RAS/RAF信号通路的影响试验:采用western blot检测RAF1的磷酸化水平,其中:
(1)用RIPA裂解液(购自碧云天)裂解细胞,用BCA试剂盒(购自碧云天)检测蛋白浓度后,将SDS-PAGE sample loading buffer(购自碧云天)加入蛋白样品中;
(2)将蛋白样品用10%的SDS-PAGE(购自雅酶)分离后转至硝化纤维素滤膜(购自Millipore);
(3)将蛋白膜放置到5%脱脂牛奶中封闭1小时后用TBST将牛奶漂洗干净;
(4)蛋白膜在4℃条件下与Phospho-c-Raf(Ser338)抗体(购自CST公司,1:1000)、C-raf抗体(购自CST公司,1:1000)、GAPDH抗体(购自CST公司,1:1000)孵育过夜,用TBST洗涤3次;
(5)将膜与辣根过氧化物酶标记的兔二抗(购自CST公司,1:5000)在室温下孵育1小时,用TBST洗涤3次;
(6)用ImageQuantLAS4000mini扫描仪(购自GE Healthcare公司)检测。用Image-J软件对图像进行分析。
本发明采用GraphPad Prism8统计软件分析资料;对计量资料,采用非配对T检验。采用Kaplan–Meier法进行生存分析;以P<0.05认为存在统计学差异,以P<0.01认为存在明显统计学差异;以P<0.001认为存在高度统计学差异,统计均取双尾检验。
实验结果显示:维生素C能抑制胰腺癌细胞增殖,抑制胰腺癌细胞细胞迁移,促进胰腺癌细胞凋亡,下调PHLPP2可减弱维生素C对胃癌细胞迁移的抑制作用和减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用,下调PHLPP2可抑制维生素C对促胰腺癌细胞凋亡作用,实验结果还显示,PHLPP2对RAS/RAF信号通路有影响,表明维生素C的抑癌作用与通过PHLPP2抑制Raf1磷酸化有关;本发明进一步分析了胰腺癌病人PHLPP2表达和预后的关系,结果显示,PHLPP2高表达与TNM分期呈负相关(P=0.0143)。
本发明提供了PHLPP2可作为预测维生素C治疗胰腺癌疗效的潜在生物标志物,进一步,该PHLPP2可用于制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的应用。
附图说明
图1显示了维生素C能抑制胰腺癌细胞增殖,其中,
图1A-B表明4mM维生素可显著抑制Capan-1和PANC-1细胞增殖;
图1C-D显示加入维生素C可显著抑制Capan-1和PANC-1细胞克隆形成。
图2,维生素C抑制胰腺癌细胞细胞迁移影响,其中,
图2A显示,加入4mM维生素C后Capan-1细胞划痕愈合速度减慢,愈合时间延长;
图2B显示,在PANC-1细胞中观察到与图2A相似的结果。
图3,维生素C对胰腺癌细胞凋亡的影响,其中,
图3A显示,加入维生素C后,Capan-1细胞的总凋亡率从3.07%上升到32.87%;
图3B显示,加入维生素C后,PANC-1细胞的总凋亡率从1.61%上升到56.1%。(四)下调PHLPP2可减弱维生素C对胃癌细胞迁移的抑制作用。
图4,划痕实验显示下调PHLPP2促进Capan-1和PANC-1细胞的迁移,并且减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用。
图5显示了下调PHLPP2可抑制维生素C对促胰腺癌细胞凋亡作用。
图6显示了PHLPP2对RAS/RAF信号通路的影响,其中,
加入维生素C后,RAF1的磷酸化水平降低,而下调PHLPP2会增加RAF1磷酸化水平并且缓解维生素C对RAF1磷酸化的抑制作用。
图7显示了PHLPP2表达和预后的关系,其中,
图7A,Kaplan-Meier分析显示PHLPP2高表达组的病人总生存率显著高于PHLPP2低表达组(,P=0.003)
图7B,PHLPP2与胰腺癌病人临床病理分期的关系,结果显示PHLPP2高表达与TNM分期呈负相关(P=0.0143)。
具体实施方式
实施例1
本实施例进行了维生素C抑制胰腺癌细胞增殖,细胞迁移,促进胰腺癌细胞凋亡,以及PHLPP2对RAS/RAF信号通路影响和PHLPP2表达和预后的关系的实验与分析,其中,
细胞培养和试剂:人胰腺癌癌细胞Capan-1和PANC-1购自中科院细胞库。细胞培养于DMEM+10%FBS。维生素C购自Sigma公司,溶于1×PBS中;
定量PCR检测PHLPP2 mRNA水平:Trizol法提取细胞总RNA。利用购自翊圣公司的Hifair II 1st Strand cDNA Synthesis SuperMix试剂盒将RNA反转录为cDNA。采用购自翊圣公司的SYBR Green Mix试剂盒对cDNA进行PCR扩增,将β-actin作为内参,ΔΔCT法分析基因转录水平;
细胞CCK8检测:胰腺癌细胞消化计数,10000个/孔铺于96孔板中,培养24小时后加入不同浓度的维生素C培养48小时后,根据CCK8(购自Dijindo)试剂盒说明书进行检测;
克隆形成:胰腺癌细胞消化计数,1000个/孔铺于6孔板,培养24小时后加入0.5mM维生素C再培养48小时,继续培养7天后用4%多聚甲醛固定、0.01%结晶紫染色、计数克隆数;
划痕实验:胰腺癌细胞消化计数,1x106/孔铺在6孔板中培养24小时,用200μL灭菌枪头划线后用PBS漂洗后加入4mM维生素C继续培养,按0和24小时取样拍照;
细胞凋亡检测:胰腺癌细胞消化计数,1x106/孔铺在6孔板中,用4mM维生素C处理48小时后,用AnnexinV(购自BD公司)染色30分钟,再用7-AAD(购自Invitrogen)染色5min,凋亡细胞的比例用BD Calibur进行流式检测;
PHLPP2对RAS/RAF信号通路的影响试验:采用western blot检测RAF1的磷酸化水平,其中:
用RIPA裂解液(购自碧云天)裂解细胞,用BCA试剂盒(购自碧云天)检测蛋白浓度后,将SDS-PAGE sample loading buffer(购自碧云天)加入蛋白样品中;
将蛋白样品用10%的SDS-PAGE(购自雅酶)分离后转至硝化纤维素滤膜(购自Millipore);
将蛋白膜放置到5%脱脂牛奶中封闭1小时后用TBST将牛奶漂洗干净;
蛋白膜在4℃条件下与Phospho-c-Raf(Ser338)抗体(购自CST公司,1:1000)、C-raf抗体(购自CST公司,1:1000)、GAPDH抗体(购自CST公司,1:1000)孵育过夜。用TBST洗涤3次;
将膜与辣根过氧化物酶标记的兔二抗(购自CST公司,1:5000)在室温下孵育1小时,用TBST洗涤3次;
用ImageQuant LAS 4000mini扫描仪(购自GE Healthcare公司)检测,用Image-J软件对图像进行分析.
采用GraphPad Prism8统计软件分析资料;对计量资料,采用非配对T检验;采用Kaplan–Meier法进行生存分析;以P<0.05认为存在统计学差异,以P<0.01认为存在明显统计学差异;以P<0.001认为存在高度统计学差异,统计均取双尾检验。
本实施例的实验结果显示:
维生素C抑制胰腺癌细胞增殖试验:用CCK8法检测维生素C对胰腺癌细胞株Capan-1和PANC-1生长的影响,结果表明4mM维生素可显著抑制Capan-1和PANC-1细胞增殖(如图1A-B所示);克隆形成实验显示加入维生素C可显著抑制Capan-1和PANC-1细胞克隆形成(如图1C-D所述),维生素C可显著抑制胰腺癌细胞增殖;
维生素C抑制胰腺癌细胞细胞迁移试验:用划痕实验检测维生素C对胰腺癌细胞迁移的影响,在划痕0和24小时后拍照,测量划痕面积,如图2A显示,加入4mM维生素C后Capan-1细胞划痕愈合速度减慢,愈合时间延长,相似的结果可在PANC-1细胞中观察到(如图2B所示);
维生素C促进胰腺癌细胞凋亡试验:用流式细胞仪检测维生素C对胰腺癌细胞凋亡的影响,结果显示,在加入4mM维生素C48小时后,Capan-1细胞的总凋亡率从3.07%上升到32.87%(如图3A所示),而PANC-1细胞的总凋亡率则从1.61%上升到了56.1%(如图3B所示);
下调PHLPP2减弱维生素C对胰腺癌细胞迁移的抑制作用试验:基于PHLPP2是丝氨酸/苏氨酸磷酸酶能通过抑制Akt活性发挥抑癌作用,本实施例通过实时定量PCR,结果显示,加入维生素C后,PHLPP2基因的表达量显著上升,推测维生素C部分通过PHLPP2发挥抑癌作用,为了明确PHLPP2在维生素C抑制胰腺癌细胞迁移中的作用,本发明进一步利用RNA干扰技术下调PHLPP2的表达,划痕实验结果显示,下调PHLPP2可促进Capan-1和PANC-1细胞的迁移,并且减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用(如图4所示),结果表明,下调PHLPP2可减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用,维生素C抑制胰腺癌细胞株迁移部分由PHLPP2介导;
下调PHLPP2抑制维生素C对促胰腺癌细胞凋亡作用试验:流式细胞仪检测显示下调PHLPP2能减少Capan-1和PANC-1细胞的凋亡,同时抑制维生素C对胰腺癌细胞株的促凋亡作用(如图5所示),结果表明,维生素C的促肿瘤细胞凋亡作用部分依赖于PHLPP2基因;
PHLPP2对RAS/RAF信号通路的影响试验:采用western blot检测RAF1的磷酸化水平,结果显示,加入维生素C48小时后,RAF1的磷酸化水平降低,而下调PHLPP2会增加RAF1磷酸化水平并且缓解维生素C对RAF1磷酸化的抑制作用(如图6所示),结果表明,维生素C的抑癌作用与通过PHLPP2抑制Raf1磷酸化有关;
PHLPP2表达与预后的关系分析:采用TCGA的胰腺癌数据库分析178例胰腺癌患者PHLPP2表达和预后的关系,Kaplan-Meier分析显示PHLPP2高表达组的患者总生存率显著高于PHLPP2低表达组,P=0.003(如图7A所示,);进一步分析TCGA数据库中PHLPP2与胰腺癌病人临床病理分期的关系,如图7B和表1所示,对178例胃癌病人进行TNM分期,其中21例(11.8%)病人为TNM Ⅰ期147例(82.6%)TNM Ⅱ期,4例(2.2%)TNM Ⅲ期和4例(2.2%)TNMⅣ期,在21例Ⅰ期病人中,有17例病人的肿瘤组织表现为PHLPP2高表达,而在147例Ⅱ期病人中,只有68例病人的肿瘤组织表现为PHLPP2高表达,统计学分析显示PHLPP2高表达与TNM分期呈负相关(P=0.0143)。
表1
实验结果显示:维生素C能抑制胰腺癌细胞增殖,抑制胰腺癌细胞细胞迁移,促进胰腺癌细胞凋亡,下调PHLPP2可减弱维生素C对胃癌细胞迁移的抑制作用和减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用,下调PHLPP2可抑制维生素C对促胰腺癌细胞凋亡作用,实验结果还显示,PHLPP2对RAS/RAF信号通路有影响,表明维生素C的抑癌作用与通过PHLPP2抑制Raf1磷酸化有关,本发明进一步分析了胰腺癌病人PHLPP2表达和预后的关系,结果显示,PHLPP2高表达与TNM分期呈负相关(P=0.0143)。
本发明经实验显示,维生素C通过PHLPP2发挥抑癌作用,同时PHLPP2与胰腺癌预后相关,PHLPP2可作为一种潜在的评估维生素C治疗胰腺癌疗效的生物标志物,进一步用于制备维生素C治疗胰腺癌的预后标志物制剂。
Claims (6)
1.磷酸酶PHLPP2在制备评估维生素C治疗胰腺癌疗效的生物标志物中的用途。
2.磷酸酶PHLPP2在制备维生素C治疗胰腺癌预后标志物制剂中的用途。
3.按权利要求1或2所述的用途,其特征在于,下调PHLPP2能减弱维生素C对胰腺癌细胞株迁移的抑制作用。
4.按权利要求1或2所述的用途,其特征在于,下调PHLPP2能抑制维生素C对促胰腺癌细胞凋亡作用。
5.按权利要求1或2所述的用途,其特征在于,PHLPP2对RAS/RAF信号通路有影响,维生素C的抑癌作用与通过PHLPP2抑制Raf1磷酸化相关。
6.按权利要求1或2所述的用途,其特征在于,PHLPP2的高表达与病人生存期呈正相关,PHLPP2高表达与TNM分期呈负相关P=0.0143。
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Dong et al. | Long non-coding RNA TPTEP1 exerts inhibitory effects on hepatocellular carcinoma by impairing microRNA-454-3p-mediated DLG5 downregulation | |
Chen et al. | LncRNA PTPRG-AS1 promotes the metastasis of hepatocellular carcinoma by enhancing YWHAG |
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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