Ras-GTP酶激活蛋白SH3结构域结合蛋白1在肿瘤中的研究进展

Ras-GTP酶激活蛋白SH3结构域结合蛋白1(Ras-GAP SH3 domain-binding protein,G3BP1)是RNA结合蛋白,通过调控mRNA稳定性和翻译来应对外界刺激,被认为是应激颗粒的成核因子之一。G3BP1在应激颗粒中的作用是目前研究的热点,但除此之外G3BP1在应激颗粒外与RNA的相互作用,调节基因表达的功能也不容忽视。G3BP1与肿瘤发生发展密切相关,包括肿瘤进展、侵袭和转移等。大量研究结果表明,G3BP1可能成为肿瘤治疗的新靶点。本文综述了G3BP1近年来在肿瘤生物学领域取得的重要进展,包括其在肿瘤进展、应激颗粒形成等方面的作用。

GTP酶激活蛋白(Src同源结构域3)结合蛋白1表达下调对人肺癌细胞A549体外迁移的抑制作用

目的研究GTP酶激活蛋白(Src同源结构域3)结合蛋白1〔GTPase activating protein(Src homology domain 3)binding protein 1,G3BP1〕是否在人非小细胞肺癌细胞系A549体外迁移中起作用,以判断该蛋白质是否可以作为抗肿瘤药物靶点。方法人非小细胞肺癌细胞系A549及乳腺癌细胞系MDA-MB-231培养于10%(V/V)的RPMI1640培养基中。以G3BP1过表达的乳腺癌细胞系MDA-MB-231作为阳性对照,采用Western印迹法检测A549细胞内G3BP1的表达情况;向A549细胞内转染以G3BP1的mRNA为靶标的小干扰RNA(siRNA)以抑制G3BP1的表达;分别检测G3BP1表达抑制后A549细胞穿过8μm聚碳酸酯膜细胞数、定向运动距离及穿过人工基底膜细胞数。结果 Western印迹法显示G3BP1在非小细胞肺癌细胞系A549中过表达;转染siRNA后72 h内提取A549细胞蛋白质,Western印迹法检测显示G3BP1表达被完全抑制;G3BP1表达抑制后A549细胞穿过8μm聚碳酸酯膜细胞数、定向运动距离及穿过人工基底膜细胞数均显著减少(P<0.05)。结论下调G3BP1表达抑制人肺癌细胞A549的体外迁移。

早期宫颈癌组织GTP酶激活蛋白-Src同源结构域3-结合蛋白1的表达与宫颈癌临床病理特征和根治术后复发的相关性

目的探讨早期宫颈癌组织GTP酶激活蛋白-Src同源结构域3-结合蛋白1(G3BP1)的表达与根治术后复发的相关性。方法选取2015年2月—2018年2月丽水市人民医院收治的拟行根治性手术治疗的早期宫颈癌患者372例,均于手术时保留宫颈癌组织与癌旁组织,采用免疫组织化学法检测宫颈癌组织与癌旁组织中G3BP1表达情况,并分析宫颈癌组织中G3BP1蛋白表达与患者临床病理特征的关系。另术后随访3年,根据患者复发情况将其分为复发组与未复发组,对比复发组、未复发组宫颈癌组织中G3BP1蛋白表达情况,采用多因素logistic回归性分析法分析宫颈癌组织中G3BP1蛋白表达与宫颈癌患者根治性术后复发的关系,并采用受试者工作曲线(ROC)分析癌组织中G3BP1蛋白表达对宫颈癌患者根治性术后复发的预测效能。结果宫颈癌组织中G3BP1蛋白阳性表达率高于癌旁组织(P<0.05);G3BP1蛋白在不同病理类型、有无子宫旁侵犯患者中的阳性表达率无显著性差异(P>0.05),年龄>40岁、最大肿瘤直径≥4 cm、临床分期为ⅡA1~ⅡA2、低/未分化、出现淋巴结转移、有肌层浸润、有阴道浸润的宫颈癌患者G3BP1蛋白阳性表达率均分别高于年龄≤40岁、最大肿瘤直径<4 cm、临床分期为ⅠA1~ⅠA2、ⅠB 1~ⅠB 2、高/中分化、无淋巴结转移、无肌层浸润及无阴道浸润的患者(P<0.05);早期宫颈癌患者根治术后3年复发率为6.45%,复发组宫颈癌组织中G3BP1蛋白阳性表达率高于未复发组(P<0.05);阴道切缘阳性、G3BP1蛋白阳性表达均是宫颈癌患者根治术后复发的独立危险因素(P<0.05)。宫颈癌组织中G3BP1蛋白阳性表达预测宫颈癌患者根治性术后复发的灵敏度、特异度、AUC及95%CI分别为91.75%(22/24)、86.50%(301/348)、0.938及0.908~0.960(P<0.001)。结论早期宫颈癌组织中G3BP1蛋白呈现高表达,其在不同的年龄、肿瘤大小、临床分期、分化程度、淋巴结转移、肌层浸润及阴道浸润等病理特征患者中呈显著差异性表达,且在根治术后复发的患者中阳性表达率更高,是早期宫颈癌患者根治术后复发的危险因素,对术后复发具有一定的预测价值。

微小RNA-329靶向三磷酸鸟苷酶激活蛋白SH3功能区结合蛋白1抑制骨肉瘤细胞的增殖和侵袭

目的筛选骨肉瘤相关的微小RNA(miRNA,miR),研究其对骨肉瘤细胞的影响及其机制。方法生物信息学筛选GSE39058中骨肉瘤相关miRNA的表达差异,确定miR-329为研究目标。细胞计数试剂盒(CCK-8)分析miR-329对骨肉瘤143B细胞增殖能力的影响,Transwel比较miR-329对骨肉瘤143B细胞侵袭能力的影响。双荧光素酶报告基因实验观察miR-329对G3BP1的调控作用。蛋白质印迹法(Western blot)分析miR-329转染前后G3BP1、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)及波形蛋白(Vimentin)的表达水平。组间比较采用t检验。结果获得差异miRNA 90个,其中miR-329功能富集程度较高。聚合酶链反应(PCR)结果表明miR-329在各骨肉瘤细胞中的表达低于成骨细胞hFOB1.19(P<0.05)。CCK-8结果显示miR-329模拟物组143B细胞增殖率较对照组NC低(0.571±0.019比0.975±0.022,P<0.05),差异有统计学意义。Transwell分析发现转染miR-329模拟物组侵袭细胞数明显少于对照组[(28.83±4.55)个比(58.17±6.25)个,t=6.220,P<0.05],差异有统计学意义。双荧光素酶报告基因分析结果显示共转染G3BP1 mRNA3’端非编码区(3’UTR)wt和miR-329质粒的细胞荧光素酶相对活性较对照组显著降低(0.45±0.06比1.01±0.09,t=1.250,P<0.05),差异有统计学意义。Western blot结果表明转染miR-329 mimic后E-cadherin表达水平高于对照组(0.51±0.11比0.31±0.12,t=2.903,P<0.05),而Vimentin、N-cadherin表达量低于对照组(0.13±0.03比0.25±0.06,t=2.859,P<0.05;0.28±0.11比0.45±0.12,t=2.574,P<0.05),差异有统计学意义。结论miR-329通过靶向抑制G3BP1表达,抑制肿瘤细胞的上皮-间充质转化,从而抑制骨肉瘤143B细胞的体外增殖和侵袭。

非小细胞肺癌患者癌组织和血清中SKA3、G3BP2、PROX1表达与临床治疗的关系

目的探讨非小细胞肺癌患者癌组织和血清中癌基因纺锤体与着丝粒相关蛋白(SKA)3、TP酶激活蛋白SH3结合蛋白(G3BP)2和Prospero相关同源异形盒蛋白(PROX)1的表达与术后治疗的临床关系。方法选择内蒙古民族大学附属医院微创手术的非小细胞肺癌患者102例为研究对象。采用酶联免疫吸附试验检测非小细胞肺癌患者手术前后血清中SKA3、G3BP2、PROX1蛋白含量;采用免疫组织化学染色法检测非小细胞肺癌患者癌组织、癌旁组织中SKA3、G3BP2、PROX1的蛋白阳性表达强度,分析癌组织中各指标与肿瘤临床病理特征的关系。结果与术前比较,术后非小细胞肺癌患者血清中SKA3、G3BP2、PROX1的蛋白含量均明显降低(P<0.05);非小细胞肺癌患者癌组织中SKA3、G3BP2、PROX1的蛋白阳性表达强度明显高于癌旁组织(P<0.05);不同组织学分型的非小细胞肺癌患者SKA3、G3BP2、PROX1的表达差异无统计学意义(P>0.05);不同病理分型、临床分期、有无淋巴结转移的非小细胞肺癌患者SKA3、G3BP2、PROX1的表达差异有统计学意义(P<0.05)。结论非小细胞肺癌患者血清中SKA3、G3BP2、PROX1与患者临床病理特征密切相关,提示其可能成为非小细胞肺癌治疗的靶点及预测预后和复发的指标。

人G3BP1真核表达载体的构建及其在食管癌细胞中的定位分析

目的:构建GTP酶激活蛋白SH3功能区结合蛋白1(G3BP1)的真核表达载体p EGFP-C3-G3BP1,并观察其在人食管癌EC109细胞中的表达及定位。方法:采用RT-PCR法从EC109细胞中扩增G3BP1 c DNA全长序列,用限制性内切酶HindⅢ和BamHⅠ双酶切PCR产物后克隆至pEGFP-C3载体,转化大肠杆菌DH5α后,挑取阳性克隆提取质粒,经双酶切及测序鉴定;将重组质粒用脂质体法转染EC109细胞,荧光定量RT-PCR和Western印迹检测G3BP1的表达,荧光显微镜观察G3BP1的定位。结果:目的基因G3BP1的序列完全正确,并在EC109细胞中获得表达,荧光显微镜观察显示G3BP1定位于细胞质。结论:构建了p EGFP-C3-G3BP1真核表达载体,并在EC109细胞中过表达,G3BP1蛋白定位于细胞质,形成应激颗粒(stress granules,SGs)。为进一步探讨G3BP1在食管癌细胞中的功能及其与SGs的相关性奠定了基础。

敲低ASAP1降低结核分枝杆菌感染小鼠RAW264.7细胞的迁移能力

目的观察含SH3结构域-ADP-核糖基化因子(Arf)GTP酶激活蛋白-锚蛋白重复序列和PH结构域1(ASAP1)介导小鼠RAW264.7巨噬细胞对结核分枝杆菌感染过程的影响以及ASAP1对巨噬细胞迁移能力的影响。方法建立ASAP1敲低的RAW264.7细胞系,感染结核分枝杆菌H37Ra后,利用荧光共聚焦显微镜和平板计数方法对胞内细菌的载量进行检测,采用TranswellTM法检测ASAP1敲低细胞的迁移能力。结果与对照组细胞相比,ASAP1敲低的RAW264.7细胞感染H37Ra后胞内细菌载量增多,且细胞迁移能力降低。结论敲低ASAP1降低RAW264.7细胞的迁移能力。

槲皮素通过G3BP1调控Wnt信号通路抑制宫颈癌细胞增殖

目的:探讨槲皮素通过G3BP1调控Wnt/β-Catenin通路抑制宫颈癌细胞增殖的作用机制。方法:建立SiHa细胞裸鼠皮下移植瘤模型,设置模型对照组、槲皮素25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg组,检测给药第7 d、14 d、21 d瘤体积变化,给药结束后取肿瘤组织称重,Western blot检测瘤组织中GTP酶激活蛋白-Src同源结构域3-结合蛋白1(G3BP1)、β-连环蛋白(β-Catenin)水平。采用CCK-8法分析5μmol/L^320μmol/L槲皮素作用48 h对SiHa细胞增殖的抑制作用,并计算半数抑制浓度(IC50);将25、50及100μmol/L槲皮素作用于SiHa细胞,绘制7 d生长曲线;观察细胞集落形成情况;采用Western blot法检测细胞G3BP1、β-Catenin、细胞周期蛋白D1(cyclinD1)、Myc原癌基因(c-Myc)蛋白表达水平;敲低或上调G3BP1的表达,观察其对抑制率以及G3BP1、β-Catenin、cyclinD1、c-Myc蛋白水平的影响。结果:槲皮素25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg组给药第14 d、21 d瘤体积明显小于模型对照组,与模型对照组比较,槲皮素50、100 mg/kg组能明显降低瘤体质量(P<0.05)。25、50、100 mg/kg的槲皮素能明显下调瘤体G3BP1、β-Catenin蛋白的表达(P<0.05或P<0.01)。CCK-8结果显示,槲皮素对宫颈癌SiHa细胞的增殖均具有抑制作用,并伴随槲皮素浓度的增加,抑制作用明显增加,IC50为(84.19±5.12)μmol/L;生长曲线提示槲皮素25、50、100μmol/L对SiHa细胞生长具有明显的抑制作用;显著抑制SiHa细胞的集落形成;与模型对照组比较,槲皮素25、50、100μmol/L可下调G3BP1、β-Catenin、cyclinD1、c-Myc蛋白表达;敲低G3BP1的表达,槲皮素50μmol/L显著增加抑制率,下调β-Catenin、cyclinD1、c-Myc蛋白表达,上调G3BP1的表达,槲皮素50μmol/L显著降低抑制率,上调β-Catenin、cyclinD1、c-Myc蛋白表达(P<0.05或P<0.01)。结论:槲皮素能抑制宫颈癌细胞增殖,其机制可能是通过靶向G3BP1调控Wnt/β-Catenin通路有关。

应激颗粒功能的研究进展

应激颗粒（stress granules，SGs）是应激时在细胞浆内形成的RNA颗粒聚集。尽管已经报道了许多类型的应激能够诱导SGs形成，但SGs在人类疾病发展中的作用知之甚少。GTP酶激活蛋白SH3结合蛋白1能够调节信号传导和RNA代谢，在SGs的装配及功能中发挥了关键作用。SGs具有降低钙超载，抑制炎症与氧化应激，抑制凋亡与纤维化的作用。此外，还可能参与房颤的病理生理过程，这为进一步探究房颤机制和治疗靶点提供了新的思路。