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背景结直肠癌(colorectal cancer)是全球最常见的消化道肿瘤之一,其发病率和肿瘤相关死亡率均在位居前列,严重威胁人类的身体健康。近年来,随着人们饮食结构和生活方式的改变,结直肠癌发病率在世界范围内呈逐年上升趋势,而在我国每年发病的递增速度明显高于世界平均水平,且患者具有发病年龄轻、分化程度低、恶性程度高等特点。因此,深入研究结直肠癌的发生、发展相关分子机制并探索有效的治疗策略,对于疾病的早期干预、治疗及其预后具有重要价值治疗及其预后判断均具有重要意义。外泌体组分4(exosome component 4,EXOSC4)是具有3’→5’核糖核酸外切酶活性的RNA外泌体复合物的非催化组分,参与多种细胞内RNA的加工和降解。近年研究发现其可能为一种潜在的肿瘤治疗靶标,但关于EXOSC4在结直肠癌发生、发展的作用和相关分子机制尚不完全清楚。目的检测EXOSC4在结直肠癌组织和细胞中的表达情况,并通过体外功能实验研究该基因对不同结直肠癌细胞株增殖、迁移能力的影响,明确EXOSC4在结直肠癌发生发展中的作用。方法1.利用Oncomine在线软件分析了EXSC4在结直肠癌等20种恶性肿瘤中的表达情况(设定筛选条件为EXOSC4在肿瘤组织与正常组织表达间差异在2倍以上,基因所排位次小于10%,且P<0.05)。2.运用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)方法检测结直肠癌石蜡样本组织中EXOSC4的表达情况,并分析EXOSC4的表达水平与性别、年龄、分化程度及有无淋巴结转移等病理参数之间的关系。3.运用实时定量聚合酶链式反应(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)和Western blotting方法检测EXOSC4 mRNA和蛋白在不同结直肠癌细胞(SW620、SW480、RKO、DLD1、HCT116和LOVO细胞)中的表达情况。4.构建EXOSC4干扰和EXOSC4过表达的结直肠癌细胞系,运用qRT-PCR和Western blotting方法检测所构建细胞系中EXOSC4 mRNA和蛋白的表达情况。5.运用CCK-8和平板克隆形成实验检测EXOSC4基因对结直肠癌细胞系细胞增殖能力的影响;运用Transwell迁移实验和划痕愈合实验检测该基因对结直肠癌细胞系细胞迁移能力的影响。结果1.EXOSC4在结直肠癌等20种恶性肿瘤中的表达情况:符合筛选条件的358个数据库中,EXOSC4表达上调的17个,表达下调的5个,其中在6个结直肠癌数据库中有EXOSC4表达均上调,该结果提示,在结直肠癌发生、发展过程中EXOSC4可能发挥着重要的促癌作用。2.EXOSC4在结直肠癌组织中的表达情况:IHC结果显示EXOSC4阳性表达主要定位于细胞核,结直肠癌组织石蜡样本中78.1%(75/96)癌组织中EXOSC4蛋白表达水平明显高于相其配对的正常结直肠组织25.0%(24/96)。分析EXOSC4的表达与性别、年龄、分化程度和淋巴结转移等参数之间的关系:结果表明EXOSC4的表达水平在不同性别及不同年龄组之间没有显著差异(P>0.05);在不同分化程度及有无淋巴结转移的结直肠癌之间的差异有统计学意义(P<0.05)。3.EXOSC4在不同结直肠癌细胞株中的表达情况:Western blot和qRT-PCR结果表明EXOSC4在6种结直肠癌细胞中存在显著差异性表达(P<0.05),表达量相对较高的是LOVO、RKO细胞,而表达量相对较低的是HCT116、SW480细胞。因此选择这4株结直肠癌细胞进行后续相关实验。4.构建EXOSC4过表达细胞株SW480-EXOSC4、SW480-Vector;HCT116-EXOSC4、HCT116-Vector;以及EXOSC4干扰细胞株RKO-shEXOSC4、RKO-NC;LOVO-shEXOSC4、LOVO-NC,同时采用qRT-PCR和Western blot方法进一步验证所构建细胞系EXOSC4的表达情况。5.CCK-8实验检测结果显示:EXOSC4过表达后,结直肠癌细胞的生长速度明显快于对照组(P<0.05);而干扰EXOSC4的表达后,结直肠癌细胞株生长速度明显慢于对照组(P<0.05)。6.平板克隆实验结果显示:EXOSC4过表达后,结直肠癌细胞形成的克隆堆数明显多于对照组(P<0.05),而干扰EXOSC4的表达后,结直肠癌细胞形成的克隆堆数明显少于对照组(P<0.05)。7.Transwell迁移实验结果显示:EXOSC4过表达后,结直肠癌细胞的迁移数量较对照组明显增多(P<0.05);干扰EXOSC4的表达后结直肠癌细胞的迁移数量较对照组明显减少(P<0.05)。8.划痕愈合实验结果显示:EXOSC4过表达的结直肠癌细胞迁移速度明显快于对照组;EXOSC4干扰后结直肠癌细胞迁移速度明显慢于对照组。结论1.EXOSC4在结直肠癌组织中表达水平明显上调;EXOSC4的表达水平在不同分化程度及有无淋巴结转移的结直肠癌之间的差异有统计学意义(P<0.05);2.EXOSC4过表达可明显增强结直肠癌细胞的增殖和迁移能力;而EXOSC4被干扰后可明显减弱结直肠癌细胞的增殖和迁移能力。