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研究背景和目的:卵巢癌(Ovarian cancer,OC)是女性泌尿生殖系统中最为常见的三种恶性肿瘤之一,其死亡率位于妇科恶性肿瘤的第二位,仅次于宫颈癌。卵巢癌包括四种病理疾病类别:上皮型癌、性索间质细胞瘤、生殖细胞恶性肿瘤和其余各种类型的肿瘤,其中上皮性卵巢癌(Epithelial ovarian cancer,EOC)最为常见的病理类型,约占80~90%。卵巢癌一般发生于盆腔的深部结构,早期病变无明显体征,并且缺少特异性临床诊断方法,导致大多数卵巢癌患者首次诊断时已发生转移,5年生存率极低。上皮-间质转化(Epithelial mesenchymal transition,EMT)在EOC的侵袭转移中占据着重要的地位。EMT是上皮细胞中缺少了其顶端-基底极性和细胞-细胞间的黏附,而形成具有侵袭功能的梭状间充质细胞的过程作用。发生在EMT中的肿瘤细胞,多数被发现了上皮标记物基因表达的下降,如E-钙粘蛋白(E-cadherin),和间充质标记物基因表达的升高,如N-钙粘蛋白(N-cadherin)。临床诊断晚、恶性程度高、转移程度强、易发生耐药和复发是卵巢癌治疗的难题。因此,迫切需要找到卵巢癌新的分子标志物,以便促进卵巢癌的早期治疗,探索出新的发病机理,并进而研制新型靶向治疗药物,最终提高卵巢癌患者的预后。Polo样激酶4(Polo-like kinase 4,PLK4)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶polo家族的成员,是一种已知的细胞周期调控蛋白和调节中心粒复制的因子。研究发现PLK4在乳腺癌、神经系统肿瘤、肺癌、肝癌以及结直肠癌中高表达,并且其与肿瘤的增殖、转移和不良预后密切相关。研究表明PLK4抑制剂能够抑制卵巢癌细胞株体外增殖和迁移,诱导肿瘤细胞的凋亡,导致有丝分裂缺陷肿瘤细胞增多。在结肠癌和神经母细胞肿瘤中敲低PLK4后,上皮标志物E-cad表达水平上升,而间充质细胞标志物N-钙粘蛋白(N-cadherin)表达水平降低,且明显抑制肿瘤细胞的侵袭转移能力,提示敲除PLK4可能是通过抑制EMT发挥抗肿瘤转移作用。但是目前关于PLK4在卵巢癌方面的研究仍然较少,特别是缺乏卵巢癌中PLK4与EMT作用相关的研究。基于此,本研究首先通过生物信息学的方法挖掘PLK4在卵巢癌中的表达情况,然后通过免疫组化的方法探索临床卵巢癌标本中PLK4的表达与临床病理特征之间的联系,并进一步探索PLK4与EMT分子标志物表达之间的相关性,旨在为卵巢癌的早期诊断和靶向治疗提供新的理论依据。方法:1.生物信息学方法(1)GEPIA数据库比较PLK4在肿瘤组织和相应正常组织中是否存在差异性表达,进一步对数据库中的卵巢癌组织分析,得到PLK4在卵巢癌中的表达情况。(2)HPA数据库比较PLK4在卵巢癌组织和正常组织中表达。(3)KM plotter数据库探索PLK4的表达水平与卵巢癌预后之间的关系。(4)Coexpedia数据库构建PLK4在卵巢癌中的共表达调控网络。(5)DAVID 6.8数据库对PLK4以及筛选出来的关键基因进行功能和通路富集分析。(6)TIMER数据库研究PLK4的表达与卵巢癌6种免疫细胞浸润情况的相关性。2.免疫组化法(1)选取2019年9月至2021年1月就诊于河南大学人民医院妇产科行手术治疗的原发性上皮性卵巢癌(EOC)患者40例,另外收集卵巢良性肿瘤组织40例。(2)采用免疫组化的方法检测PLK4在EOC组织和卵巢良性肿瘤组织中表达的差异性。统计卵巢癌患者的临床病理特征,包括:年龄、病理类型、FIGO分期、肿瘤大小、单双侧、分化程度以及有无淋巴结转移等,并分析PLK4表达与各临床病理特征之间的联系。(3)分析EMT相关分子标志物E-cad和N-cad的表达在EOC组织和卵巢良性肿瘤组织中表达的差异性,分析他们的表达水平与各临床病理特征之间的联系。(4)比较PLK4、E-cad和N-cad这三种分子标志物表达水平的相关性。(5)采用SPSS 23.0统计软件对所纳入病例相关数据进行比较分析,计量资料以均数±标准差(x±s)形式来表示,比较分析采用t检验。计数资料用例数或百分率(%)表示,比较时采用x~2检验分析各分子标志物的表达与上皮性卵巢癌临床病理特征之间的联系,和各分子标志物在卵巢癌组与良性病变组中的差异性。采用Spearman秩相关的统计学方法比较卵巢癌中所选择的分子标志物表达水平之间的相关性。P<0.05时认为差异具有统计学意义。结果:1.生物信息学分析(1)GEPIA数据库分析发现与正常组织相比PLK4在多种人肿瘤组织中的m RNA表达具有差异性,卵巢癌组织中PLK4 m RNA的表达显著高于正常卵巢组织。(2)HPA数据库的免疫组织化学结果发现PLK4蛋白在正常卵巢组织的染色强度和阳性细胞的比例明显低于卵巢癌组织。(3)K-M Plotter数据库分析发现,PLK4高表达预示着更短的PFS和OS。(4)通过比较卵巢癌中高表达基因和PLK4共表达基因,最后得到21个关键基因,这些基因可能通过调节细胞周期的途径参与肿瘤的发生发展。(5)PLK4基因的表达与卵巢癌肿瘤免疫微环境中的中性粒细胞和DC细胞含量成正比,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.免疫组化法分析(1)PLK4在EOC中的阳性表达率显著高于卵巢良性肿瘤病变组织,且PLK4阳性表达与卵巢癌患者的分期、分化程度和淋巴结转移显著相关(P<0.05)。(2)与卵巢良性肿瘤相比,N-cad在EOC中显著高表达,而E-cad在EOC显著低表达。并且,N-cad的阳性表达同样与EOC的期别、分化程度和淋巴结转移显著相关,而E-cad的阳性表达与分期、淋巴结转移显著相关(P<0.05)。(3)EOC中PLK4和N-cad的表达呈现正相关关系(r=0.361,P=0.022),N-cad和E-cad的表达在EOC中呈现负相关关系(r=-0.409,P=0.009),但是未发现PLK4和E-cad的表达水平之间存在着显著相关性(r=0.105,P=0.520)。结论:首先,通过生物信息学分析发现PLK4在卵巢癌组织中高表达,PLK4的阳性表达可以提示卵巢癌患者的不良预后,PLK4有可能通过调节细胞周期以及免疫细胞浸润参与卵巢癌的发生发展。其次,通过免疫组织化学技术发现PLK4在卵巢上皮性癌组织中呈现高表达,且PLK4的表达水平与卵巢上皮性癌的FIGO分期、分化程度和淋巴结转移显著相关。而且,在上皮性卵巢癌中分析结果还显示,PLK4和N-cad的表达呈正相关,N-cad和E-cad的表达呈负相关。