腺病毒介导PKM2 RNAi抗乳腺癌作用的研究

乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一，严重危害人类的身心健康。由于其发病机制复杂，影响因素众多，病因尚未完全明确，故目前仍未能完全治愈。这就迫使我们要继续寻找新的、更有效的靶点。肿瘤发生的重要特征之一是糖酵解关键酶活性的增强及其同工酶的转变，干扰该过程可影响肿瘤的发生发展。丙酮酸激酶（PK）是糖酵解的关键酶之一，有L、R、M1和M2型4种同工酶，其M2型（即PKM2）高表达于乳腺癌等肿瘤中。多项研究表明PKM2在肿瘤发生发展中起着重要作用，有望成为抗肿瘤药物的靶点，具有十分重要的潜在的应用价值。然而，由于其中确切机制尚未完全阐明，仍需继续深入的研究。鉴于此，本项目以PKM2为靶点，以乳腺癌为研究对象，从肿瘤细胞获取能量的角度，采用腺病毒重组和RNA干扰技术进行抗肿瘤机制的体内外研究，以期为乳腺癌及其他恶性肿瘤的治疗提供新的思路和实验依据。

目前，国内外关于PKM2的研究大都是从肿瘤标记物角度进行的，虽然也有些学者在研究PKM2与肿瘤发生发展的关系，但其中具体机制尚未完全阐明，仍需继续深入的研究。鉴于此，本项目按原计划以PKM2为靶点，以PKM2高表达的肿瘤之一乳腺癌为研究对象进行研究。为了提高基因导入效率，对PKM2基因进行4个位点设计shRNA构建表达载体，并将其重组腺病毒Ad-PKM2。实验结果表明Ad- PKM2能高效感染MCF-7细胞并实现PKM2的沉默。而且，体外实验发现，PKM2的沉默导致细胞的生物学功能发生改变：细胞内的ATP含量有所下降(P<0.05)；细胞的增殖抑制率为40%(P<0.05)；大约32%的细胞被诱导走向凋亡(P<0.05)；细胞的远处转移能力有所下降，表现为粘附能力和侵袭基底膜的能力都有所下降。进一步通过动物实验发现：采用腺病毒Ad-PKM2对在体瘤体的生长具有一定的抑制作用(抑制率约32%，P<0.05)，而且应用该重组病毒并未对动物的重大脏器心、肝、肺和肾造成损伤。我们的结果表明细胞的能量供应与肿瘤的发生发展息息相关。. 因此，本项目探讨了在能量供应被切断或部分后肿瘤细胞的生物学行为的变化及其可能机理，为乳腺癌及其他恶性肿瘤的治疗提供了新的思路和实验依据。