基于CCDC68和Wnt/β-catenin信号通路探讨三子方抗直结肠癌的作用机制研究

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结直肠癌(colorectal cancer,CRC)占全球癌症发病率第三(10%),死亡率第二(9.4%),严重威胁着我国乃至全球生命健康。三子方是导师长期临床实践治疗结直肠腺瘤及早期结直肠癌的有效方剂。本文就三子方对CRC的疗效作用,首先进行了理论与文献综述,其次基于TCGA数据库运用生物信息学分析方法,挖掘探寻CRC诊断和治疗的新靶标(CCDC68),再次是回顾性分析我院结直肠癌病例对CCDC68进行临床验证,最后通过动物实验基于CCDC68和Wnt/β-catenin信号通路探讨三子方对CT26荷瘤小鼠抗结肠癌的作用机制。目的:本文主要通过生物信息学分析、临床研究和实验研究三个部分探讨CCDC68在结直肠癌中的预后作用,以及三子方对结直肠癌的抑制作用及相关调控机制,为中医药治疗结直肠癌提供客观依据。方法:1、生物信息学分析:基于TCGA数据库挖掘分析CCDC68在CRC中的预后作用。(1)CCDC68在结直肠癌组织和正常组织中的表达差异;(2)CCDC68表达与临床病理因素及预后的相关性;(3)基因集富集分析(GSEA)探讨与CCDC68和CRC相关的功能通路;(4)单样本基因集富集分析法(ssGSEA)分析CCDC68表达与免疫浸润的相关性。2、临床研究:回顾性收集了我院73例结直肠癌手术患者完全配对的癌、腺瘤和癌旁组织标本对CCDC68进行验证。(1)CCDC68在肠癌、腺瘤和癌旁组织的表达差异;(2)CCDC68表达与临床病理因素的相关性;(3)CCDC68表达与预后的相关性。3、实验研究:基于CCDC68和Wnt/β-catenin信号通路探讨三子方对CT26荷瘤小鼠抗结肠癌的作用机制。(1)模型建立与分组:48只BALB/c小鼠于右前肢皮下接种CT26细胞(0.2 ml,1*107个/ml),造模成功后随机分为模型组、阳性药组(奥沙利铂)、联合组(奥沙利铂+三子方1.7g/kg)、三子方1.7g/kg组、三子方3.4g/kg组和三子方6.8g/kg组;(2)观察三子方给药后小鼠移植瘤体积变化;(3)HE染色观察小鼠移植瘤组织病理学变化;(4)免疫组化法(IHC)测定小鼠移植瘤组织CCDC68的表达;(5)免疫组化法(IHC)和免疫印记法(Western Blot)测定小鼠移植瘤组织Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白(Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3 β、MMP-7、Cyclin D1)的表达。结果:1、生物信息学分析:(1)CCDC68在结直肠癌中的表达降低;(2)CCDC68与晚期临床病理特征(淋巴结转移、远处转移、病理分期、肿瘤残留、肿瘤类型、TP53状态)、生存时间和不良预后相关;(3)GSEA表明趋化因子信号通路、JAK-STAT信号通路、Fcε RI介导的NF-κB激活、细胞粘附分子、补体级联、Fc ε RI介导的MAPK激活、肠道分泌型IgA免疫网络、Toll样受体信号通路等在CCDC68高表达表型中差异富集,而Wnt信号通路在CCDC68低表达表型中显著富集;(4)ssGSEA显示CCDC68的表达与Th2细胞和Th细胞呈正相关。2、临床研究:(1)CCDC68在结直肠癌组织、腺瘤组织和癌旁组织中差异表达;(2)CCDC68的表达与结直肠癌患者T分期和肿瘤分化程度相关;(3)单因素和多因素Cox回归分析显示CEA是结直肠癌患者总生存期的独立预后因素。3、实验研究:(1)三子方抑制结肠癌荷瘤小鼠肿瘤组织生长;(2)IHC显示三子方可上调CCDC68表达;(3)IHC显示三子方可抑制结肠癌荷瘤小鼠肿瘤组织中Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白(Wnt1、β-catenin、MMP-7)的表达;(4)Western Blot显示三子方可抑制结肠癌荷瘤小鼠肿瘤组织中Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白(Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3 β、MMP-7、Cyclin D1)的表达,且 Wnt1、Wnt3a、GSK-3 β、MMP-7、Cyclin D1的表达与三子方给药剂量呈现一定的相关性。结论:1、CCDC68在结直肠癌中低表达;CCDC68可能是结直肠癌患者生存不良的潜在预后分子标志物。2、三子方抑制结肠癌荷瘤小鼠肿瘤组织生长,并能够上调CCDC68的表达,下调Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白(Wnt1、Wnt3a、β-Catenin、GSK-3 β、MMP-7、Cyclin D1)的表达,从而抑制Wnt/β-catenin信号通路的活化,进而抑制肿瘤生长,这可能是三子方抗结直肠癌的分子机制之一。
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