研究背景胰腺癌是消化系统常见的恶性肿瘤,被称为肿瘤界的“癌症之王”,据柳叶刀杂志记载,胰腺癌确诊后的五年生存率约10%,是预后最差的恶性肿瘤之一。胰腺癌约90%是起源于腺管上皮的导管腺癌,由于其早期临床症状不典型及诊断困难,多数患者确诊时已处于中晚期阶段。目前胰腺癌的治疗以手术和化疗为主,吉西他滨是治疗胰腺癌的一线治疗药物,但耐药性和低敏感性导致治疗局限、治愈率低。在胰腺癌高发病率和高死亡率这样严峻的背景下,从分子靶向层面深入了解胰腺癌的发病机制,进而实现对胰腺癌的精准治疗,有着重要的理论意义和潜在的临床应用价值。我们biological implant在先前的研究中发现,17种短寿命蛋白在胰腺癌细胞急性凋亡早期快速下调,乌头酸酶1(Aconitase 1,ACO1)便是其中之一,由此我们推测ACO1可能在胰腺癌细胞存活中可能有关键作用。另外多项研究结果表明ACO1可通过调节铁稳态和铁死亡等多种途径参与肿瘤的发生发展。因此,ACO1在胰腺癌细胞发生发展中的作用或值得进一步研究。研究目的通过构建CRISPER-Cas13d腺相关病毒表达系统下调ACO1表达和转染ACO1过表达质粒等方法探讨ACO1在胰腺癌发生发展中的作用,明确其在胰腺癌治疗方面的可行性。研究方法(1)通过免疫荧光和组织芯片探究ACO1在癌旁组织和不同分化程度胰腺导管腺癌组织中的表达情况,并进一步探讨胰腺导管腺癌患者ACO1表达与临床病理参数的关系。(2)通过CRISPER-Cas13d技术构建靶向抑制ACO1的腺相关病毒,同时构建过表达ACO1质粒。(3)通过CCK8实验、细胞克隆形成实验、流式细胞术、Transwell小室等实验明确ACO1表达变化前后对胰腺癌细胞生物功能影响。(4)ACO1影响胰腺癌进展机制研究。研究结果(1)疫荧光表明:ACO1在胰腺癌组织中低表达。ACGalunisertib小鼠O1表达与胰腺癌患者的临床病理参数的相关性分析表明:ACO1表达与临床分期可能存在相关性,且其与上述免疫荧光结果基本保持一致。(2)功能实验:CCK8实验表明ACO1敲低可促进PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞体外增殖能力,而ACO1过表达可抑制其增殖能力。细胞克隆形成实验表明ACO1敲低可促进PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞的细胞克隆形成能力;ACO1过表达可抑制其细胞克隆形成能力。流式细胞术检测细胞凋亡显示ACO1敲低可抑制PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞的凋亡;ACO1过表达可促进其凋亡。Transwell小室迁移侵袭实验表明ACO1敲低可促进PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞迁移侵袭能力;ACO1过表达可抑制PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞迁移侵袭能力。(3)机制研究表明:ACO1敲低的PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞中低氧诱导因子2α(Hypoxia-inducible factor-2α,HIF-2α)、磷酸化的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Phospho-serine/threonine protein kinase,p-AKT)、磷酸化的细胞外调节蛋白激酶(Phospho-extracellμLa rregμLated protein kinases,p-ERK)表达上调;ACO1 过表达的PANC-1 细胞、MiaPaCa-2 细胞中 HIF-2α、p-AKT、p-ERK 表达下调。研究结论(1)与癌旁组织相比,胰腺癌组织中ACO1表达降低,且其表达与临床分期可能存在相关性。(2)ACO1敲低可能促进胰腺癌PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞的体外增殖能力、细胞克隆形成能力以及迁移侵袭能力,抑制胰腺癌细胞的凋亡;ACO1过表达可能抑制胰腺癌PANC-1细胞、MiaPaCa-2细胞的体外增殖能力、细胞克隆形成能力点击此处以及迁移侵袭能力,促进胰腺癌细胞的凋亡。(3)ACO1可能通过调节HIF-2α、p-AKT、p-ERK表达在胰腺癌的发生发展中发挥重要作用。