中文摘要
肿瘤的酸性微环境是其发生、发展的关键因素,并参与其恶性生物学行为的整体调控。肿瘤细胞膜上的pH调节蛋白是其维持"细胞外酸化-细胞内碱化"酸碱微环境的分子基础,新近研究显示肿瘤细胞膜上异位表达F1F0 ATPase复合物的部分亚基。本所发现在肝癌细胞膜上也存在F1F0 ATPase β催化亚基的异位表达,并制备了其抑制性单抗。抑制其活性,可导致肝癌细胞生长抑制、细胞内pH酸化,提示F1F0 ATPase可能参与了肝癌细胞内pH的调节,但其机制不清。本研究拟通过免疫印迹、质谱和激光共聚焦等方法鉴定肝癌细胞膜表面F1F0 ATPase的异位表达,观察细胞外酸性环境对其表达及活性的影响;通过抗体、siRNA或阻断剂等干预手段探讨F1F0 ATPase参与肝癌细胞内pH值碱化的机制及其对肝癌恶性表型的影响。对于深入理解肝癌发生、发展过程的整体调控,发现新的生物治疗靶点提供理论基础和实验依据。
结题摘要
肿瘤的酸性微环境是其发生、发展的关键因素,并参与其恶性生物学行为的整体调控。肝癌细胞膜表面异位表达的F1F0 ATPase可能是其细胞内pH调节的重要分子和生物治疗靶点。本项目研究发现:1)利用蔗糖密度梯度离心法和亲和两相分离法,可有效提取纯化细胞浆膜,减少线粒体等亚细胞器的污染。2)肝癌细胞表面存在F1F0 ATPase α,β,γ,δ 和 ε亚基等多种亚基的异位表达,并以α和β亚基表达水平最高,α和β亚基可相互识别对方的免疫沉淀产物,表明α和β亚基以复合体形式存在于肝细胞表面。3)利用siRNA干扰技术,抑制α和β亚基表达均可抑制肝细胞浆膜表面的ATP合成活性、引起细胞内pH值的酸化,且在细胞外pH=6.7酸性环境中抑制效果更为明显。4)利用单克隆抗体技术,我们自主制备的抗体mAb6F2C4为F1F0 ATPase β催化亚基的抑制性单抗,mAb6F2C4可以特异性地阻断F1F0 ATPase的ATP合成活性,并成浓度依赖性;在细胞外pH=6.7酸性培养环境下,mAb6F2C4单抗可抑制肝癌细胞细胞表面ATP的合成,进而抑制肝癌细胞的生长,裸鼠体内成瘤实验也发现局部注射mAb6F2C4抗体可显著抑制SMMC-7721肝癌细胞的成瘤能力。因此,F1F0 ATPase复合物是肝癌细胞细胞内pH调节的重要分子,其亚基,特别是β催化亚基是肝癌治疗重要的生物治疗靶点。
