CCNA2在肺腺癌发病中的作用及机制研究

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研究目的:肺癌作为常见的恶性肿瘤之一,死亡率位居全球恶性肿瘤之首。组织病理学上肺癌分为非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)和小细胞肺癌(Small cell lung cancer,SCLC)。NSCLC 约占肺癌的 83%,而肺腺癌(Lung adenocarcinoma cell,LUAD)是NSCLC最常见的病理类型。LUAD的发生是多因素、多个基因共同参与的结果。研究LUAD中分子的异常表达有利于为LUAD的分子病理诊断、患者预后和治疗提供新的依据。细胞周期蛋白A2(Cyclin A2,CCNA2)是一种重要的细胞周期调节因子,研究发现,CCNA2在乳腺癌、卵巢癌和胃癌中表达升高。本研究致力于探究CCNA2在LUAD和正常肺组织中的表达差异、CCNA2与LUAD病理分期及患者临床特征的相关性以及CCNA2与肿瘤免疫的关系,从而评估CCNA2在LUAD的诊断及预后中的价值。实验方法:1.CCNA2差异表达分析:利用在线数据库GEPIA和HPA数据库分析CCNA2在LUAD组织和正常肺组织的差异表达情况。2.LUAD患者中基于CCNA2的生存分析及患者临床特征相关性分析:将LUAD患者样本分为CCNA2高表达组和低表达组,探究CCNA2的表达是否与患者总体生存时间相关。为研究LUAD患者中CCNA2表达高低与患者临床特征之间的相关性,利用R软件评估CCNA2表达水平与患者年龄、性别及肿瘤分期的关系。3.功能富集分析:寻找CCNA2共表达差异基因,通过GO和KEGG分析挖掘CCNA2可能参与的生物学功能。4.免疫相关性分析:利用TIMER2.0在线数据库分析CCNA2表达水平与免疫细胞浸润和免疫检查点基因的关系。实验结果:1.CCNA2在LUAD组织的表达水平显著高于正常肺组织。2.LUAD患者中CCNA2高表达组患者的总体生存时间显著降低。男性患者中CCNA2表达高于女性,随着肿瘤大小和淋巴结转移数目的增加,CCNA2的表达也升高。3.GO和KEGG富集分析显示差异基因主要富集在DNA复制、核质运输、细胞周期、细胞衰老、细胞凋亡、P53信号通路等功能通路。4.免疫细胞浸润相关性分析揭示CCNA2表达的水平与B淋巴细胞和CD4+T淋巴细胞浸润程度呈负相关,和CD8+T淋巴细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的浸润程度呈正相关关系。CCNA2 与免疫检查点相关基因 CTLA-4,PD1(PDCD1),TIM3(HAVCR2),LAG3,TIGIT的表达呈正相关。结论:1.CCNA2在LUAD中表达升高且与患者生存预后和临床特征相关。2.功能富集分析结果显示CCNA2主要参与细胞周期的调节。3.CCNA2与免疫细胞浸润和免疫检查点分子具有显著相关性。研究目的:在第一部分的研究中,我们证实CCNA2在LUAD组织表达升高且与患者预后相关。深入研究CCNA2在LUAD发病中的作用及其机制,有助于发现LUAD新的诊断和治疗靶点。为进一步探究CCNA2对LUAD细胞功能的影响,我们通过体外实验来研究CCNA2对LUAD细胞增殖、侵袭迁移和细胞周期的影响并探讨可能的作用机制。实验方法:1.利用RT-qPCR和Western Blot检测CCNA2在人支气管上皮细胞16HBE和LUAD细胞H1975、H1299和A549中的表达水平。2.通过转染小干扰RNA构建低表达CCNA2的细胞株,慢病毒感染构建高表达CCNA2的细胞株。通过RT-qPCR及Western Blot验证感染效率。3.细胞功能实验:通过EdU细胞增殖实验,Transwell细胞侵袭实验和迁移实验,划痕实验,细胞周期检测等进行细胞增殖、侵袭迁移和细胞周期的研究。实验结果:1.与正常人支气管上皮细胞株16HBE相比,LUAD细胞株H1975、H1299和A549中CCNA2表达升高。2.敲低CCNA2后能显著抑制H1975细胞和H1299细胞的增殖、侵袭和迁移能力。过表达CCNA2能明显促进A549细胞的增殖、侵袭和迁移能力。敲减CCNA2后能使H1975细胞发生G2期阻滞。3.在H1975细胞中敲低CCNA2后P53蛋白表达升高。结论:1.CCNA2在LUAD细胞中表达升高,并促进LUAD细胞的增殖、侵袭和转移。2.CCNA2调节LUAD细胞周期,敲减CCNA2后能使H1975细胞发生G2期阻滞;在H1975细胞中敲低CCNA2后P53蛋白表达升高。
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