CBX2通过YAP/β-catenin信号通路调节胃癌细胞的增殖侵袭和迁移的作用研究

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目的:色素框同源蛋白2(Chromobox 2,CBX2)在多项研究中被广泛认为是一种促癌基因。然而CBX2在胃癌中的确切作用尚不清楚。Yes相关蛋白(Yes Associated Protein,YAP)是一类机械转导蛋白,YAP在增殖、分化和器官大小中起着关键作用。越来越多的证据表明Wnt/β-catenin信号通路的被激活以后,对肿瘤的发生起着促进作用。更关键的是,YAP具有诱导β-catenin核定位和积累的能力。因此,我们旨在探讨CBX2基因敲除可能通过抑制β-catenin信号通路及YAP磷酸化及其向胞质的转运从而抑制胃癌细胞的增殖、侵袭及迁移。方法:1.CBX2在胃癌中的表达情况及其与临床病理等因素的相关性研究。收集了共167例胃癌患者肿瘤组织及癌旁组织的病理标本,采用免疫组化检测CBX2的表达,依据患者不同的临床病理相关因素来采取分组,并分析CBX2表达高低与患者的临床各因素之间是否存在相关性来进行统计分析。采用Western blot检测、Real Time定量PCR检测胃癌的部分肿瘤相关细胞(MFC、HGC-27、AGS、MKN-45)及胃正常的GES-1细胞的CBX2的蛋白含量及m RNA的表达。2.抑制CBX2的表达对胃癌的作用极其机制的初步研究。CBX2在GC细胞系中上调,验证CBX2敲除可抑制β-catenin信号通路的激活。构建CBX2干扰质粒转染MFC细胞下调CBX2的表达,用RT-q PCR检测CBX2的表达,确定sh RNA-CBX2的转染效率,采用western blot检测β-catenim、c-myc以及cyclin D1的表达。进一步探讨研究CBX2敲除是否是通过调节灭活β-catenin信号通路以此抑制胃癌细胞的增殖。DKK1基因作为Wnt/β-catenin通路的一个负调控因子,因此我们可以通过沉默DKK1以此来激活β-catenin信号通路。采用RT-q PCR检测sh RNA-DKK1-1的转染效率。采用CCK-8法及菌落形成实验测定转染sh RNA-CBX2-1或sh RNA-DKK1-1的MFC细胞的活力及增殖情况。3.进一步的验证敲除CBX2后可以通过灭活β-catenin信号通路来使得胃癌MFC细胞的侵袭和迁移能力受到抑制。后续采用划痕实验及Transwell实验分析来验证转染sh RNA-CBX2-1、sh RNA-DKK1-1后的胃癌MFC细胞的迁移和侵袭能力。已有研究证实,MMP7和MMP13在恶性肿瘤中显著上调,并且与肿瘤侵袭和转移相关。继续采用Western blot检测转染sh RNA-CBX2-1或sh RNA-DKK1-1的MFC细胞MMP7和MMP13蛋白的表达情况。YAP在多种肿瘤中的生长、增殖、分化起着关键作用,YAP具有诱导β-catenin核定位和积累的能力。通过CBX2干扰质粒转染MFC细胞,Western blot检测P-YAP以及细胞胞核中和细胞胞质内中YAP表达。通过过表达YAP质粒转染MFC细胞,Western blot对YAP蛋白的表达进行检测。Western blot检测转染或不转染sh RNA-CBX2-1和过表达YAP质粒以后β-catenin及其通路下游蛋白cyclin D1及c-myc的表达情况。4.敲低CBX2对裸鼠移植瘤生长的影响。在前述体外的细胞实验已经验证CBX2是可以促进胃癌的细胞增殖、迁移、侵袭的基础上。继续采取体内的裸鼠成瘤实验也验证了CBX2具有促进肿瘤形成的能力。结果:1.在进行免疫组化结果中,显示出胃癌组织中CBX2的表达较癌旁组织显著的增加,且通过分析发现其与TNM分期、胃周的淋巴结转移、肿瘤累及黏膜、浆膜的深度以及癌的分化程度等方面都具有明显的相关性。CBX2的表达而与例如性别、年龄、瘤体生长部位、血管以及神经的侵犯并无明显的相关性。采用Kaplan-Meier法统计对167例胃癌患者的生存期与CBX2表达关系进行分析发现,CBX2高表达的患者相较于低表达的患者,统计分析发现其生存率两者无统计学意义。通过Western blot实验、RT-q PCR实验检测胃癌相关细胞系中(MFC、HGC-27、AGS、MKN-45)及正常胃黏膜细胞系GES-1中CBX2蛋白和m RNA的表达明显增高。且在MFC细胞中CBX2表达水平最高。2.构建sh RNA-CBX2以下调CBX2的表达。选择CBX2表达量低的sh RNA-CBX2-1用于后续的实验。采取Western blot实验对β-catenin及核β-catenin的表达检测,以及下游的相关蛋白如c-myc、cyclin D1的进行检测,结果提示β-catenin、c-myc、cyclin D1表达量均呈现下降。研究结果揭示敲除CBX2可导致β-catenin信号通路的表达受到抑制。构建Wnt/β-catenin的负调控因子DKK1干扰质粒转染MFC细胞,采用RT-q PCR检测,选择转染效率较高的sh RNA-DKK1-1进一步实验。利用sh RNA-DKK1-1转染sh RNA-CBX2-1,CCK8法及集落形成试验检测得知CBX2敲除通过灭活β-catenin通路来进一步抑制胃癌MFC细胞的增殖。我们分别进行了划痕实验和Transwell实验进一步研究验证敲除了CBX2可以通过抑制β-catenin信号通路使得胃癌MFC细胞的侵袭和迁移的能力受到限制。3.通过Western blot检测P-YAP、细胞质YAP和核YAP的表达。结果显示胞质内YAP蛋白表达量显著降低,胞核内YAP表达量增高,表明CBX2对YAP的表达具有调控作用。设计构建YAP过表达的质粒,Western blot对β-catenin及其通路相关蛋白c-myc和cyclin D1的表达进行检测,验证得知YAP过表达减弱了CBX2基因敲除对蛋白质表达的抑制作用。4.对两组裸鼠的皮下分别注射稳定沉默CBX2的胃癌MFC细胞及阴性对照组,然后观察测量裸鼠的成瘤结果,结果表明:沉默CBX2后的胃癌MFC细胞成瘤能力较阴性对照组弱。表明CBX2拥有提高裸鼠体内肿瘤生长的能力。结论:表明CBX2在GC细胞中显著升高,CBX2敲低表达可抑制β-catenin通路,并引起YAP的磷酸化及易位。CBX2通过激活YAP/β-catenin通路,促进GC细胞增殖、迁移和侵袭。CBX2有可能成为胃癌的一个新的靶点。
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