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背景与目的:胃癌是全球第五大常见癌症,临床上胃癌诊断时多处于晚期,死亡率高,是癌症相关性死亡第三大常见原因。幽门螺旋杆菌(H.pylori,HP)被世界卫生组织列为I类致癌因子,是胃癌发生最重要的影响因素,是推动胃黏膜Correa级联反应(慢性非萎缩性胃炎(CNAG)–肠上皮化生(IM)–异型增生(DYS)-胃癌(GC))发展的重要始动因素,约89%非贲门腺癌与HP感染相关。近年来一些研究表明HP感染可诱导胃黏膜上皮-间充质转化过程(EMT),在促进胃肿瘤细胞迁移及侵袭方面起着重要作用。CD44蛋白家族可大致分为CD44标准异构体(CD44s)和CD44变异异构体(CD44v)两型,是一类跨膜糖蛋白。目前越来越多的研究关注CD44s及各种CD44v在肿瘤发生进展中的作用。CD44v9属于CD44v中一员,据报道,CD44v9在肿瘤中高表达,与肿瘤的预后、侵袭、淋巴结转移及EMT等恶性表型有关。个别研究表明HP感染状态与胃黏膜中CD44v9阳性细胞的出现密切相关。缺氧诱导因子1α(HIF-1α)是细胞适应缺氧时的主要调节因子,参与胃癌细胞的侵袭、迁移及EMT过程,胃黏膜HIF-1α的表达也受HP感染的影响。研究表明CD44s可调控HIF-1α的表达。CD44v9高表达与胃癌患者的不良预后有关,目前关于CD44v9的研究大多局限于其在肿瘤预后及临床病理学特征方面的相关性,缺乏对其所涉及的生物学过程和机制研究。CD44v9在胃癌进展中参与的生物学过程尤其是迁移及侵袭等恶性表型未有人研究,其在胃癌中的调控机制也未有人涉及。CD44v9在HP感染致病中的作用及其调控机制又是如何呢?因此,本研究基于以上研究背景,从人体组织标本及细胞学水平,阐述CD44v9在胃癌细胞迁移、侵袭及EMT等生物学过程中的作用,探索CD44v9在HP感染致病中的作用及其调控机制,以及CD44v9是否通过激活HIF-1α信号通路调控HP感染诱导的胃癌细胞的迁移和侵袭能力。材料和方法:1.CD44v9在胃癌组织中高表达,且与胃癌不良预后及临床病理学特征相关(1)购买人胃癌组织微阵列芯片,经免疫组织化学染色检测CD44v9在癌组织和癌旁组织的表达情况;(2)结合胃癌患者的临床数据,分析CD44v9在胃癌患者预后的作用;(3)分析CD44v9与临床病理学特征的相关性;2.CD44v9的表达与HP感染状态相关(1)免疫组织化学染色检测不同胃粘膜病变阶段(CNAG、IM、DYS、GC)、不同HP感染状态下CD44v9的表达;(2)不同感染复数(multiplicity of infection,MOI)的HP菌株与AGS细胞共培养12h,Western blot检测AGS细胞CD44v9的表达;3.CD44v9高表达促进胃癌细胞迁移、侵袭及EMT过程(1)通过慢病毒感染分别构建CD44v9敲减的AGS细胞和CD44v9过表达的BGC-823细胞,Western-blot法验证敲减和过表达效果;(2)Transwell迁移及侵袭实验检测细胞的迁移和侵袭能力,Western-blot检测E-cadherin、Vimentin及ZEB1等EMT指标;4.CD44v9在HP诱导的胃癌细胞迁移、侵袭及EMT过程的作用(1)敲低AGS细胞CD44v9表达后,与HP菌株共培养48h,transwell迁移及侵袭实验检测细胞的迁移和侵袭能力;(2)HP菌株与AGS细胞共培养12h,Western-blot检测EMT相关指标:E-cadherin和N-cadherin的表达;敲低AGS细胞CD44v9表达后,与HP菌株共培养12h,Western-blot检测EMT相关指标:E-cadherin和Vimentin的表达;5.CD44v9/HIF-1α轴在HP感染促进胃癌细胞迁移及侵袭中的作用。(1)Western-blot检测CD44v9敲减的AGS细胞和CD44v9过表达的BGC-823细胞中HIF-1α的表达;根据免疫组化染色评分结果,分析胃黏膜CD44v9与HIF-1α表达的相关性;(2)免疫共沉淀(COIP)检测感染了Flag-CD44v9慢病毒的293T、BGC-823和AGS细胞CD44v9和HIF-1α的相互作用;(3)HP以不同的MOI与胃癌细胞共培养12h,Western-blot检测HIF-1α的表达;(4)HIF-1α小干扰RNA(Si-HIF-1α)/HIF-1α抑制剂(YC-1)转染AGS细胞后,与HP菌株共培养48h,transwell迁移及侵袭实验检测细胞的迁移和侵袭能力;结果:1.CD44v9在胃癌组织中高表达,且与胃癌患者不良预后及临床病理学特征相关(1)CD44v9在胃癌组织中的表达显著高于癌旁组织(P<0.0001);(2)与CD44v9低表达组的胃癌病人相比,CD44v9高表达组患者的总生存期更短(P=0.0007);(3)CD44v9的高表达与胃癌TNM分期(P=0.001)、脉管侵犯(P=0.018)、神经侵犯(P=0.001)及淋巴结转移(P=0.013)显著相关。2.CD44v9的表达与HP感染状态相关(1)与CNAG组相比,IM、DYS及GC组CD44v9的表达逐渐增高(P<0.001),在IM、DYS及GC三组中可观察到CD44v9在HP阳性组中的表达均高于HP阴性组(P<0.05);(2)与对照组相比,HP感染可上调胃癌细胞CD44v9的表达(P<0.05);3.CD44v9高表达促进胃癌细胞的迁移、侵袭及EMT过程(1)成功构建CD44v9敲减细胞株AGS(靶点#2和#3的敲减效果更明显)(P<0.05)和CD44v9过表达细胞株BGC-823(P<0.001);(2)与阴性对照组相比,敲减CD44v9的表达后显著减弱了AGS细胞的迁移(P<0.001)及侵袭能力(P<0.01),过表达CD44v9显著提高了BGC-823细胞的迁移能力(P<0.001);与阴性对照组相比,敲减CD44v9蛋白后显著抑制了AGS细胞的EMT过程(EMT负性指标E-cadherin上调,EMT正性指标ZEB1及Vimentin下调)(P<0.05),而过表达CD44v9蛋白后则显著促进了BGC-823细胞的EMT过程(EMT负性指标E-cadherin下调,EMT正性指标ZEB1及Vimentin上调)(P<0.05)4.CD44v9在HP诱导的胃癌细胞迁移、侵袭及EMT过程的作用(1)与HP未感染组相比,HP感染组AGS细胞的迁移及侵袭能力显著提高,而敲减CD44v9表达后则显著降低了HP诱导的AGS细胞迁移(图7A)及侵袭能力的提高(P<0.05);(2)与HP未感染组相比,HP感染组E-cadherin表达显著下调、N-cadherin的表达显著上调,HP感染促进了AGS细胞EMT过程(P<0.001),而敲低CD44v9的表达后则显著抑制了这一过程,表现为与阴性对照组相比,CD44v9敲减组EMT正性指标Vimentin显著下调,EMT负性指标E-cadherin显著上调(P<0.01);5.CD44v9/HIF-1α轴在HP感染促进胃癌细胞迁移及侵袭中的作用。(1)与阴性对照组相比,敲低CD44v9表达后AGS细胞HIF-1α的表达显著下调(P<0.01);而过表达CD44v9后,HIF-1α的表达也相应显上调(P<0.001);不同胃黏膜病变阶段中CD44v9与HIF-1α表达的Pearson相关性分析结果表明:两者的表达存在显著相关性(r=0.610,P<0.0001),综上:CD44v9调控HIF-1α的表达;(2)COIP实验显示:Ig G组未检测到HIF-1α条带,只有Flag组检测到HIF-1α条带,这表明在CD44v9与HIF-1α蛋白之间存在相互作用;(3)与对照组相比,HP感染组HIF-1α的表达显著上调(P<0.05);(4)与Si-NC组相比,Si-HIF-α组胃癌细胞的迁移和侵袭能力显著减弱。与HP组相比较,Si-HIF-α处理后与HP共培养的细胞组迁移和侵袭能力显著减弱。(P<0.05)HIF-α抑制剂YC-1处理后也得到上述同样的结果(P<0.05);结论:1.CD44v9在胃癌组织中高表达,促进胃癌细胞的侵袭和迁移,HP感染可上调CD44v9的表达;2.HP感染通过CD44v9调控HIF-1α的表达促进胃癌细胞的迁移及侵袭。