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目的:子宫内膜癌是妇科三大肿瘤之一,其发病机制仍不清楚。转录因子FOXM1对肿瘤的发生和进展具有重要作用,并被作为多种肿瘤的预后标志物和治疗靶点。然而,FOXM1在子宫内膜癌上是否有相同的作用还未被发现。本研究通过FOXM1在子宫内膜癌的临床意义分析、对生物学功能的影响,并对敲低FOXM1后的两个子宫内膜癌细胞系进行RNA水平上的测序,寻找潜在的下游通路和调控FOXM1的基因,通过对其可能对子宫内膜癌发生的分子机制,来评估FOXM1作为子宫内膜癌的生物学标志物的临床意义,为进一步研究子宫内膜癌分子机制提供新思路。方法:(1)对TCGA、GEO的子宫内膜癌数据进行分析,以了解FOXM1的表达水平以及其表达水平对子宫内膜癌患者预后的影响;(2)使用免疫组化法对子宫内膜腺癌患者的组织芯片进行FOXM1表达的检测,以验证数据库分析的结果;(3)从5种常见的子宫内膜癌细胞系中筛选出FOXM1表达量高的细胞系,对选出表达量最高的两株子宫内膜癌细胞系经FOXM1 siRNAs进行干扰后,利用CCK8和Transwell实验检测子宫内膜癌细胞增殖和迁移能力的变化情况;(4)利用敲低FOXM1后的两个子宫内膜癌细胞系AN3CA和Ishikawa进行RNA-seq分析,来寻找FOXM1潜在的下游通路和调控基因;(5)利用生物学和生化方法验证在两个细胞系里干扰掉FOXM1后共同下调的基因,以确定FOXM1在子宫内膜腺癌中可能的功能以及信号通路,探究其对于子宫内膜的诊断和预后意义。结果:(1)根据TCGA数据库数据统计结果显示与35例正常子宫内膜组织相比,524例子宫内膜癌的FOXM1 mRNA水平表达差异有统计学意义(P<0.005),而其中115例SEC的FOXM1mRNA水平与409例EEC相比,差异有统计学意义(P<0.005);分析了 517例FOXM1的mRNA水平上的表达与子宫内膜癌临床分期之间的关系,四期子宫内膜样腺癌FOXM1的mRNA水平上的表达分别与正常子宫内膜相比差异均有统计学意义(P<0.005)。Ⅰ期与Ⅱ期之间相比,差异无统计学意义(P>0.05),而Ⅰ期与Ⅲ和Ⅳ期之间相比差异均有统计学意义(P<0.05),此外在137例子宫内膜样腺癌中,G1级与G3级之间FOXM1在mRNA水平上的表达差异有统计学意义(P<0.01),G2级与G3级之间FOXM1的mRNA水平上的表达差异也有统计学意义(P<0.05)。分析GEO数据库(GSE17025)统计显示,与12例正常子宫内膜相比,FOXM1在79例子宫内膜样腺癌和12例浆液性子宫内膜癌的mRNA表达水平呈现显著性上调(P<0.005)。而子宫内膜腺癌与浆液性子宫内膜癌在FOXM1的mRNA水平上表达上面没有统计学意义;对TCGA数据库的540例子宫内膜癌样本根据FOXM1mRNA表达水平的中位数为界分为高表达组(n=270)和低表达组(n=270),然后进行单因素无病生存率预后分析,发现在子宫内膜癌中,两组子宫内膜癌患者的总体生存率(OS)有统计学意义,P=0.0281。(2)使用免疫组化法对子宫内膜腺癌患者的组织芯片进行FOXM1蛋白水平的验证结果显示,在48%(58/120)的子宫内膜癌临床样本中检测到FOXM1阳性表达,17例(0.06%)正常子宫内膜组织中仅有1例呈阳性FOXM1染色,显示FOXM1在子宫内膜癌与正常子宫内膜组织中的表达有显著差异(P<0.001);我们还分析了 FOXM1表达与子宫内膜癌临床分级和病理分期的相互关系。统计显示,38%(33/87)G1-G2级的子宫内膜癌样本显示FOXM1高表达,G3级的子宫内膜癌样本中76%(25/33)高表达,他们之间表达差异有统计学意义(P<0.001);44%(44/100)的Ⅰ-Ⅱ期患者的FOXM1呈现高表达,而在70%(14/20)在子宫内膜癌Ⅲ期患者里面FOXM1是高表达的,两者之间相比差异有统计学意义(P<0.05)。(3)与对照组细胞比较,干扰FOXM1的AN3CA细胞在72、96小时的增殖能力显著降低,P值分别为0.0125、<0.0001;干扰FOXM1的Ishikawa细胞在96小时的增殖能力也明显受到抑制,P值为0.0067。Transwell实验结果显示,与对照组比较,干扰FOXM1后的AN3CA细胞在24小时后穿出transwell小室的细胞数明显少于空载对照组细胞,两者比较差异有显著性,P<0.0001;同样的干扰FOXM1后的Ishkawa细胞在24小时后穿出transwell小室的细胞数也明显少于空载对照组细胞,两者比较差异有显著性,P<0.0001。(4)我们的RNA-seq结果表明,干扰FOXM1后子宫内膜癌细胞系AN3CA 和 Ishikawa 中发现了 8 个共同上调基因(TPM4、BUB1B-PAK6、AC098614.2、CXCL8、HABP4、S1-44D20.1、RP1-80N2.3、PRR5-ARHGAP)和 6 个共同的下调基因(SEPHS2、VMA21、SLC27A2、GSDMD、ALDH2、FOXM1)。(5)经过文献查阅,我们选择共同下调的基因SLC27A2和ALDH2在FOXM1干扰后细胞株的进行的western blot分析结果表明,在AN3CA和Ishikawa细胞中,只有SLC27A2的蛋白水平存在相应下调,而不是ALDH2的蛋白水平。(6)其他方法再次分析RNA-seq数据后得出700个共同的差异基因,对其进行GO和KEGG的富集分析发现我们发现信号通路首先富集到细胞周期,而在接下来的通路中,一部分也是富集到代谢通路,这一结果与TCGA里面高表达与低表达FOXM1基因的子宫内膜癌患者的差异基因的GSEA和KEGG富集分析结果一致,由此我们推测FOXM1在子宫内膜癌上主要通过细胞周期和代谢这两条信号通路发挥促进子宫内膜癌增殖和迁移的作用。在今后的研究方向,我们决定从这两个方面继续进行更深入的研究。结论:FOXM1的高表达与子宫内膜癌组织不良预后因素分期和分级密切相关,并且具有促进子宫内膜癌细胞增殖和迁移的能力,可能通过SLC27A2影响子宫内膜腺癌细胞的代谢活动;此外通过GESA和KEGG富集分析我们推测其可能还通过影响子宫内膜癌细胞的周期对子宫内膜癌的发展起到调控作用,由此我们推测FOXM1可以作为潜在的子宫内膜腺癌治疗策略的新的分子靶向。