SENP1在神经母细胞瘤中的表达及对肿瘤细胞迁移和侵袭调控作用的研究

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神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)是儿童发生于颅脑外最常见的致死性实体肿瘤,其侵袭能力强,部分患儿首次诊断时即发生远处转移,高危患儿即使通过多学科、高强度综合治疗,采取包括化疗、手术、放疗、自体外周血干细胞移植在内的多种手段,仍不能完全控制肿瘤的进展和复发,高危患儿长期存活率低于40%。肿瘤的复发和转移是导致患儿长期存活率低的首要原因,预防和减少转移是治愈神经母细胞瘤和预防复发面临的主要挑战。但神经母细胞瘤的分子生物学特性复杂,早期即发生侵袭转移发生发展的分子机制目前仍不明确。因此探讨神经母细胞瘤侵袭转移的分子生物学机制,对于提高患儿的长期存活率,改善患儿的生活质量具有重要的临床现实意义。神经母细胞瘤的侵袭转移受到多种细胞因子的调控,涉及一系列复杂的过程,而这些因子往往受到蛋白质翻译后修饰调控。在神经母细胞瘤中特异性去类泛素化修饰蛋白酶 1(small ubiquitin-related modifier specific protease,SENP1)的表达及其对肿瘤发生发展调控的机制目前仍不明确。本研究总结分析我院近五年收治的神经母细胞瘤手术病例的临床特点,通过对神经母细胞瘤肿瘤标本及神经母细胞瘤肿瘤细胞系的系统研究,观察SENP1在人神经母细胞瘤标本中的表达水平,并在神经母细胞瘤细胞株中过表达或沉默SENP1以求探索SENP1在神经母细胞瘤发生发展中的作用,研究SENP1在神经母细胞瘤肿瘤细胞迁移、侵袭中的作用机制。第一部分神经母细胞瘤的临床特点及SENP1在神经母细胞瘤组织中的表达目的:回顾总结我院近五年收治的神经母细胞瘤手术病例的临床特点,检测SENP1在神经母细胞瘤原发组织和转移组织中的表达水平。方法:收集2015年12月至2020年12月期间于苏州大学附属儿童医院外科就诊治疗的神经母细胞瘤病例资料进行总结分析。所有病例均进行肿瘤切除手术,术后病理切片证实为神经母细胞瘤。运用逆转录聚合酶链反应分别检测神经母细胞瘤原发组织和转移组织中SENP1的表达情况,蛋白质印迹分析神经母细胞瘤原发组织和转移组织中SENP1的表达情况。结果:完整收集临床资料69例,其中男性41例(58.9%),女性28例(41.1%)。首诊年龄从5天至9岁5个月,平均首诊年龄3岁2月。中位随访时间22.5个月(3-63个月)。肿瘤原发部位于位于肾上腺者24例(34.8%),后腹膜20例(29.0%),位于纵膈19例(27.5%),位于其他部位,包括颈部、椎管、骶尾部共6例(8.7%)。患儿INSS分期1期7例(10.1%),2期13例(18.9%),3期24例(34.8%),4期25例(36.2%)。神经母细胞瘤39例(56.5%),节细胞神经母细胞瘤混合型22例(31.9%),节细胞神经瘤7例(10.1%),节细胞神经母细胞瘤结节型1例(1.5%)。按不同INSS分期、不同原发部位及不同年龄段分别比较疗效,结果显示INSS分期3、4期患儿的疗效明显较1.2期差(P<0.05),后腹膜(包括肾上腺部位)、纵隔和其他部位(包括颈部、椎管内、骨盆等)不同原发部位之间疗效无差异(P>0.05),1.5岁-5岁患儿的疗效较<1.5岁的患儿好(P<0.05)。SENP1 mRNA和蛋白在神经母细胞瘤肿瘤组织中的表达率为100%,神经母细胞瘤转移组织中SENP1 mRNA的表达水平明显高于匹配的原发部位(P<0.05),神经母细胞瘤转移组织中SENP1蛋白的表达水平明显高于匹配的原发部位(P<0.05)。结论:神经母细胞瘤临床行为多样,远处转移早,高危患儿临床疗效不佳。SENP1在人神经母细胞瘤中有广泛的表达,SENP1在转移性神经母细胞瘤组织中过表达。第二部分SENP1对神经母细胞瘤细胞迁移和侵袭的调控作用目的:探讨SENP1对神经母细胞瘤细胞迁移和侵袭的调控作用。方法:将Flag-SENP1真核表达质粒经脂质体介导转染神经母细胞瘤细胞,使SENP1在细胞内高表达。然后通过BrdU实验检测细胞的增殖情况;通过Transwell实验和划痕实验检测细胞迁移和侵袭能力的改变;通过逆转录聚合酶链反应和蛋白质印迹分析检测与迁移侵袭相关的蛋白(CDH1、MMP2和MMP9)的表达水平。反之,设计靶向SENP1的siRNA,在神经母细胞瘤细胞中沉默SENP1,通过BrdU实验检测细胞的增殖情况;通过Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力;通过逆转录聚合酶链反应和蛋白质印迹分析检测迁移侵袭相关的蛋白(CDH1、MMP2和MMP9)的表达水平。结果:在神经母细胞瘤细胞中将Flag-SENP1真核表达质粒经脂质体介导转染肿瘤细胞后,SENP1在细胞内高表达,神经母细胞瘤细胞的增殖能力明显增强(P<0.05);神经母细胞瘤细胞的迁移和侵袭能力明显增强(P<0.05);侵袭相关蛋白CDH1表达部分下降(P<0.05),MMP9和MMP2的表达部分增高(P<0.05)。反之,以靶向SENP1的siRNA沉默SENP1,SENP1在细胞内表达受抑制,神经母细胞瘤细胞的增殖能力降低(P<0.05);神经母细胞瘤细胞的迁移和侵袭能力显著降低(P<0.05);侵袭相关蛋白CDH1表达部分显著增高(P<0.05),MMP9和MMP2的表达部分下降(P<0.05)。结论:SENP1与神经母细胞瘤细胞增殖、迁移和侵袭等诸多方面均有密切联系,并且有可能是通过调节迁移侵袭相关蛋白CDH1、MMP2和MMP9起作用的。
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