核糖体蛋白S6调控非小细胞肺癌增殖的分子机制研究

Ribosomal protein S6 (rpS6) is an important ribosomal structural protein involved in protein synthesis. Our previous study revealed that the phosphorylation of rpS6 at Ser235/236 (p-rpS6) was an independent risk factor for the poor prognosis in non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. Additionally, silence of rpS6/p-rpS6 significantly inhibited the proliferation of NSCLC cells, which was preliminary related to the cell cycle redistribution and the regulation of Akt2 signaling pathway, rather than Akt1 or Akt3. However, the specific mechanism was still unclear. In the current study, the expression of rpS6/p-rpS6 in nomal, hyperplasia, squamous metaplasia, atypical adenomatous hyperplasia lung tissues and NSCLC will be detected to explore their potential clinical value. And then the expression of rpS6/p-rpS6 will be changed using RNA interference or specific inhibitors to observe the NSCLC cells proliferation both in vitro and in vivo, followed by which the alteration of cell cycle and cell apoptosis will be detected to explore its underlying mechanism. Furthermore, downstream targets and Akt2 upstream signaling pathway will be investigated as well. This study aims to fully clarify the effects and molecular mechanisms of rpS6 in NSCLC, providing a new target for the diagnosis and treatment of NSCLC.

核糖体蛋白S6（rpS6）是参与蛋白质合成的一种重要核糖体结构蛋白。我们前期发现，rpS6在Ser235/236位点磷酸化（p-rpS6）是非小细胞肺癌（NSCLC）患者不良预后的独立危险因素；沉默rpS6/p-rpS6明显抑制NSCLC细胞增殖；初步分析此过程涉及细胞周期重分布，且与Akt2通路（非Akt1/3）密切相关，但具体作用机制不清楚。本项目拟首先利用NSCLC患者组织标本，分析rpS6/p-rpS6在正常组织到NSCLC形成全过程中的表达，探讨其潜在临床应用价值；利用RNA干扰技术和抑制剂改变rpS6/p-rpS6表达，观察NSCLC细胞体内外增殖活性变化；再从细胞凋亡和细胞周期两方面分析细胞增殖改变的原因；随后筛选和验证参与此过程的rpS6下游靶点，并确立rpS6依赖的Akt2上游信号通路。本项目旨在系统揭示rpS6在NSCLC中的作用，为开发新的NSCLC诊疗靶点提供思路。

肺癌是目前最常见的恶性肿瘤，其发病率呈逐年增高趋势。随着医学技术的发展，肺癌的治疗已取得显著进步，但患者预后仍不理想。这是因为肺癌的发病机理尚不清楚，临床缺乏有效的治疗靶点。因此，探寻其病理机制具有重要意义。.核糖体蛋白S6激酶（ribosomal protein S6 kinase, S6K）是一种重要的“末梢激酶”，影响细胞骨架生长的主要成员。S6K包括多种亚型，其中p70 S6K（分子量为70K道尔顿）是最受关注者之一。现已基本明确：p70 S6K在哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapam-ycin, mTOR）等上游调节因子的作用下，磷酸化激活形成p-p70 S6K（phospho-p70 S6K），后者通过影响核糖体蛋白S6（ribosomal protein S6, rpS6）等下游靶蛋白的活性而参与细胞蛋白质合成、生长、增殖等生物学行为的调节。rpS6/p-rpS6在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）、胆管癌、乳腺癌等肿瘤中的表达已有相关报道；但其与NSCLC患者生存预后的联系、下游靶蛋白rpS6对NSCLC的作用等，目前尚不清楚。因此，本研究旨在通过检测rpS6/p-rpS6在NSCLC中的表达水平，并分析其与患者生存预后的关系，初步明确rpS6/p-rpS6在NSCLC中的临床意义；进一步利用RNA干扰（RNA interference, RNAi）技术构建慢病毒载体介导的rpS6过表达载体和短发夹RNA（small hairpin RNA, shRNA），分别过表达和沉默细胞株和正常支气管上皮细胞株（human bronchial epithelial cell line, HBE）和NSCLC 细胞株中rpS6的表达，体外、体内研究rpS6对NSCLC的作用及相关分子机制。