摘要
食管鳞状细胞癌（ESCC）是一种地区发病率高、治愈率低、生存率低，且预后差的恶性肿瘤。其代谢、增殖与转移涉及众多信号通路。这些信号通路相互交叉连接，形成复杂的信号通路网，使得食管鳞癌的治疗效果并不如预期。文献表明，通过调节食管鳞癌组织的能量代谢来控制肿瘤细胞的生长，可以作为一种新的肿瘤治疗方法进行探索和研究，对开发新的治疗策略具有非常重要的意义。已有研究表明，不同于正常组织细胞，肿瘤组织细胞无论氧气充足还是缺氧，都采用糖酵解的方式获取能量，即有氧糖酵解。M2型丙酮酸激酶（PKM2）是肿瘤细胞有氧糖酵解过程中最后一步的关键酶，是它将磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）分解为丙酮酸，从而使各种癌细胞获取能量。研究表明，PKM2不仅在肿瘤细胞代谢中发挥重要作用，而且在肿瘤细胞的增殖、转化以及预后中也是重要的信号分子，但是PKM2在肿瘤细胞中被调节的机制有待进一步研究。mTOR信号通路调节细胞功能，影响蛋白质的合成，在多种恶性肿瘤中发现其高度活跃。其下游信号分子可调节多种转录因子影响肿瘤细胞中关键酶的形成。在肝癌和肾脏肿瘤中发现，mTOR可以调节PKM2的表达。所以，设计本课题，观察在食管鳞癌中mTOR信号通路是否可以调节PKM2的表达，以及是否可以以此影响肿瘤细胞的能量代谢。首先通过病理切片的免疫组化染色确定在食管鳞癌中mTOR和PKM2的表达均上调。通过改变mTOR和PKM2的表达量来研究其对食管鳞癌细胞KYSE150能量代谢的影响，证明mTOR可以调节PKM2进而影响食管鳞癌细胞的有氧糖酵解，为开发食管鳞癌新的治疗策略，提供依据和思路。 目的： 1、研究PKM2对食管鳞癌细胞有氧糖酵解的影响。 2、研究mTOR信号通路对食管鳞癌细胞有氧糖酵解的影响。 3、研究在食管鳞癌细胞中mTOR通路调节PKM2影响有氧糖酵解代谢的机制。 方法： 第一部分：食管鳞癌患者组织样本及数据分析 为验证食管鳞癌患者组织中PKM2及p-mTOR的表达情况，选取食管鳞癌及非肿瘤食管组织样本各30例，并充分收集患者的临床病理组织及资料进行免疫组化实验，检测PKM2及p-mTOR在食管鳞癌及非肿瘤食管组织中的表达情况。 第二部分：PKM2的表达影响食管鳞癌细胞的有氧糖酵解 1、检测PKM2下调对食管鳞癌细胞KYSE150葡萄糖消耗和乳酸生成的影响，并与非肿瘤食管组织进行对比。 2、过表达食管鳞癌细胞系KYSE150细胞中的PKM2，检测PKM2过表达对食管鳞癌细胞葡萄糖消耗和乳酸生成情况比较的影响。 第三部分：抑制或者活化mTOR信号通路对食管鳞癌细胞有氧糖酵解的影响 1、mTOR抑制剂雷帕霉素作用于KYSE150细胞，观察其对mTOR信号通路以及对细胞有氧糖酵解的影响。 2、下调mTOR抑制基因PTEN对mTOR信号通路以及细胞有氧糖酵解的影响。 第四部分：在食管鳞癌KYSE150细胞系中，mTOR通路通过对PKM2的调节影响KYSE150细胞的有氧糖酵解 1、mTOR抑制剂雷帕霉素作用于KYSE150细胞对PKM2表达量的影响。 2、抑制基因PTEN抑制组对PKM2表达以及细胞糖酵解作用的影响。 3、PKM2被敲低后，抑制PTEN基因（即活化mTOR通路）也不能上调食管鳞癌细胞的有氧糖酵解作用。 结果： 1、mTOR和PKM2在食管鳞癌组织中表达升高。 2、PKM2在食管鳞癌细胞代谢中对有氧糖酵解有调节作用。 3、mTOR在食管鳞癌细胞代谢中对有氧糖酵解有调节作用。 4、在食管鳞癌细胞中mTOR通路通过调节PKM2影响有氧糖酵解。 结论： 本实验初步阐明PKM2和mTOR在食管鳞癌组织中均呈现高表达状态，mTOR在食管鳞癌细胞中可以调节PKM2，继而影响食管鳞癌细胞的有氧糖酵解，为食管鳞癌的治疗提供了新的策略。
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