本文是一篇医学论文,通过本课题的研究,我们证实了SQLE作为分子靶点的潜力,利用其晶体结构,提出了改善SQLE抑制剂毒副作用的思路,并初步筛选出能够抑制癌症进展的的小分子化合物。
材料与方法
1.1实验材料
1.1.1实验仪器设备与耗材
医学论文参考
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1.2实验方法
1.2.1细胞传代与换液
1.2.1.1细胞换液(以Huh7为例)
1)将培养基和PBS从4℃冰箱内的取出复温。细胞超净台紫外灭菌30 min。2)在超净工作台中将细胞培养皿中培养基吸去,PBS润洗,吸去PBS,加入适量完全培养基。3)将细胞放入37℃、5%CO2细胞恒温培养箱内继续培养。
1.2.1.2细胞传代
1)待细胞融合度达80%-90%时,进行传代。2)弃培养皿中的旧培养基,加入2 mL PBS清洗两,吸除PBS。3)加入300μL胰酶至培养皿中,上下左右轻柔晃动,使细胞与胰酶充分接触,并在显微镜下观察,待细胞形态变圆且有块状脱落时,立即加入2 mL完全培养基终止消化,用移液枪轻柔将皿上细胞吹落成悬浮状态。4)将细胞培养皿中的细胞悬液吸取至15 mL灭菌离心管中,室温离心3 min,转速800 rpm。5)弃上清,另加入3 mL完全培养基,用移液枪轻柔将细胞沉淀吹散为单细胞悬液。6)取1 mL细胞悬液加至新的60 mm无菌培养皿中,以1:3的比例传代,再补充3 mL完全培养基,分别上下左右各晃动20次,使细胞分布均匀,置于5%CO2细胞培养箱培养(37℃)。
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结果
2.1 SQLE在肝癌中的表达情况
2.1.1 SQLE基因在癌症中的表达
我们利用UALCAN在线网站(https://ualcan.path.uab.edu/),检索SQLE基因在癌症中的表达情况。结果表明,在包括宫颈鳞癌(cervical squamous cell carcinoma,CESC),食管癌(esophageal cancer,ESCA)等24种癌症中SQLE mRNA表达上调(图2-1)。进一步分析TCGA数据库中的LIHC样本(n=371)和正常组织样本(n=50)中SQLE的mRNA表达水平。结果发现,LIHC组织中SQLE的mRNA表达水平显著高于正常组织(图2-2)。为进一步明确SQLE基因的表达与临床的相关性,还需进行后续分析。
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2.2高通量筛选抑制SQLE的化合物
Discovery Studio软件,可以利用计算机进行分子建模和催化环境模拟,常应用于蛋白质结构功能研究、药物开发。CLC Drug Discovery Workbench是一个可视化的软件,该软件可以找到药物和生物分子结合的位点,也可以针对某个位点,对不同分子的结合亲和力进行分析。相较于过去药物研发时动辄花费数月的药效基团对接、结构打分等工作,高通量计算机筛选在数天内就能高效的完成。我们通过Discovery Studio软件分析,利用3种分子对接评分软件LibDock、CDOCKER、CLC Drug DiscoveryWorkbench,从商用化合物数据库Chemdiv中筛选得到潜在的具有SQLE抑制作用的候选小分子化合物。结合SQLE的晶体结构[18],在商业化合物库中对化合物进行立体结构去重及不适合成药结构的筛除,并利用3种分子对接评分软件进行模块打分,每次打分取前10%进行下一轮,根据打分一致性和化合物结构,初步挑选出了针对SQLEY335位点,具有SQLE抑制作用的35个小分子化合物进行接下来的研究。化合物依次编号为1#至35#。
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结果 ............................................... 14
2.1 SQLE在肝癌中的表达情况 ............................. 14
2.1.1 SQLE基因在癌症中的表达 ............................... 14
2.1.2 SQLE蛋白在肝癌患者组织中表达情况 ................................ 15
讨论 .............................. 27
结论 ................................. 31
讨论
由于乙肝患者多、饮酒文化盛行、人口基数大等原因,我国是世界第一肝癌大国。早期肝癌发病隐匿,大部分患者确诊时已处于中晚期,而晚期肝癌患者存活率仅有约20%[20]。临床现有的肝癌治疗方法主要是放疗、化疗、动脉化疗栓塞或者肝移植,风险大、副作用强、费用高昂,且预后差,易转移,术后生存期短[20]。靶向治疗药物是针对肿瘤过程中明确的致癌靶点来开发药物,使肿瘤细胞特异性死亡,减少对正常组织细胞的伤害,也叫做“生物导弹”。因此,找到肝癌的分子靶标,并针对该靶标开发靶向治疗药物,有望改善目前肝癌的治疗现状。
SQLE是胆固醇合成关键酶之一,近几年的研究发现其在包括肝癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌等多种癌组织中的表达明显高于正常组织[7,21-23]。SQLE的过表达不仅能促进癌细胞增殖、抑制癌细胞凋亡、维持癌细胞的干性、促进上皮细胞间充质转化,还与癌细胞的化放疗耐受密切相关[24-26],甚至可以通过干扰肠道菌群而导致肿瘤的发生[27]。在肝癌方面,已有的研究显示,SQLE可以通过抑制抑癌基因PTEN的表达,激活PI3K/AKT信号通路,促进LIHC的发生发展[25]。
本课题通过UALCAN、GEPIA等在线分析网站,分析TCGA数据库中SQLE表达与癌症的关系,证实了SQLE基因在包括LIHC在内的多种癌症中高表达。通过SQLE与临床的相关性分析发现,SQLE在白种人、非裔美国人、亚洲人种LIHC患者中均高表达,而非裔美国人和亚洲人种的LIHC患者其SQLE表达高于白种人;SQLE在TP53突变患者中表达显著高于TP53未突变患者,并且高表达的SQLE会导致肝细胞癌患者更高的肿瘤分级。这些研究表明,SQLE可能是LIHC发生发展的关键,也可能是LIHC治疗的潜在靶点。因此,抑制SQLE的表达及活性有可能可以抑制LIHC的发生和发展。
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结论
综上所述,我们可以得出如下结论:
1.筛选出3个针对SQLE Y335位点的小分子化合物;
2.所筛选的3个小分子化合物能够抑制肝癌细胞增殖、迁移能力。
3.所筛选的3个小分子化合物能够降低肝癌细胞内胆固醇含量,提高PTEN的蛋白表达,抑制PI3K/AKT信号通路。
参考文献(略)