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肺癌是全世界最常见的恶性肿瘤,美国癌症协会(ACS)统计数据报告显示2017年全球新发肺癌病例数和死亡例数占所有癌症第一位。我国肺癌新发病例和死亡病例均迅速增长,是我国癌症死亡的第一杀手,其中肺腺癌在肺癌中发病率最高,约占44.21%。近年来,尽管针对肺腺癌综合治疗手段不断进步,但肺腺癌5年生存率仍低于15%。肿瘤转移是肺腺癌预后差的主要原因,因此,寻找在肿瘤发生发展过程中有效的治疗靶点,对肺腺癌治疗具有重大意义。上皮间质转化(epithelial to mesenchymal transition,EMT)是大多数癌症发生转移和进展的显著特征。EMT是指上皮细胞失去其上皮特征并形成间质表型的发展过程。在肺腺癌中,EMT的异常激活可导致肿瘤侵袭和转移播散,形成治疗抵抗,最终导致预后不良。EMT的特征有细胞黏附分子(如E-cadherin)的丧失,间充质细胞标记物(如Vimentin)和平滑肌肌动蛋白(SMA)的上调,成纤维细胞样细胞骨架重组,以及能动性、侵袭性和转移能力的提高。明确肺腺癌的转移机制,尽早发现肿瘤转移并加以干预,对提高患者的生活质量和预后具有重要意义。SOX(SRY-related high-mobility-group box)基因是一类与 SRY(sex-determining region of Y chromosome)相关且高度同源的超基因。SOX5属于SOX基因家族中D型亚族,定位于人染色体12p12.1。SOX5的表达与多种癌症相关,包括前列腺肿瘤、乳腺癌、神经胶质瘤、肝细胞肝癌和鼻咽癌。肺腺癌不仅是由恶性肿瘤细胞组成,同时也有各种支持肿瘤微环境的基质细胞参与肿瘤形成和进展,这些基质细胞包括成纤维细胞和免疫细胞,以及能形成血管并为肿瘤提供营养的内皮细胞和平滑肌细胞。但是,SOX5在肺腺癌转移中的作用及其分子机制尚未报道。本研究发现,SOX5在肺腺癌患者的癌组织中的表达显著增高。结果提示,SOX5的上调可能与肺腺癌的发生和转移密切相关,有可能作为预测肺腺癌转移能力和预后的一种生物标志物,并可能成为治疗肺腺癌的潜在靶点。本研究发现,SOX5在肺腺癌临床标本和肺腺癌细胞系中呈高表达,提示SOX5可能与肺腺癌的发生有关。通过Western blot和实时荧光定量PCR技术,分析4例肺腺癌临床标本中SOX5的表达情况,结果显示无论在mRNA转录水平还是蛋白翻译水平,SOX5在肿瘤组织中的表达均高于对应癌旁组织。通过western blot实验、实时荧光定量PCR实验和细胞侵袭实验进一步4组肺腺癌细胞系(H299,95D,A549,H1975)和1组支气管上皮细胞系(16HBE)中SOX5的表达情况与肿瘤迁移侵袭能力的关系,结果证明肺癌细胞中SOX5的mRNA转录水平和蛋白表达水平均与细胞体外侵袭能力呈正相关。为进一步研究SOX5在肺腺癌病人组织中与临床预后的相关性,收集90例肺腺癌组织样本,通过制作组织芯片、免疫组化染色及利用SPSS软件做相关性数据分析,结果显示,SOX5在肺腺癌中的表达水平与临床分期(r=0.254,p<0.05)和肿瘤大小密切相关(r=0.211,p<0.05)。KaplanMeier曲线显示SOX5在肺腺癌患者癌组织中的高表达与总生存期(OS)成负相关(p<0.05),SOX5在癌旁组织中的表达也与患者预后呈负相关(p<0.05)。单变量和多变量分析显示癌旁组织中SOX5高表达是肺腺癌患者生存期短的独立预后因素(p<0.05)。以上结果说明,SOX5的表达影响肿瘤的侵袭和迁移能力,促进肺腺癌的转移导致肺腺癌患者的预后不良。为了进一步探究SOX5在肺腺癌细胞系中的表达变化对细胞体外增殖和转移能力的影响,我们使用慢病毒shRNA干扰技术稳定敲低H1299和95D肺腺癌细胞株中SOX5基因的表达,同时通过慢病毒包装的SOX5过表达质粒提高A549和H1975肺腺癌细胞株中SOX5基因的表达水平。通过Western blot检测细胞增殖标记物、克隆形成实验,CCK8实验、伤痕愈合实验和细胞侵袭穿孔实验,进一步验证SOX5基因的敲低或过表达对肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力的影响。结果证明H1299、95D、A549和H1975细胞系中SOX5的表达与肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力呈正相关。同时,在体内实验中,将CM-Dil标记的H1299细胞显微注射到正常野生型斑马鱼的卵黄囊中,建立斑马鱼异种移植瘤模型,通过累计荧光强度(S)验证SOX5敲低对斑马鱼中肺腺癌细胞生长的影响;通过细胞累计迁移距离(L)验证SOX5敲低对斑马鱼中肺腺癌转移的影响。肺腺癌斑马鱼移植瘤模型结果显示H1299 shSOX5-1组和H1299 shSOX5-2组的肿瘤生长抑制率分别为 36%(p<0.01)和 37%(p<0.001),转移抑制率分别为 85%和 83%(p<0.01)。上述结果证明,SOX5能促进肺腺癌细胞在体外与体内的增殖、迁移和侵袭能力。为阐明SOX5影响肺腺癌进展与转移的具体机制,本研究通过Western blot,检测上皮细胞标志物和间质细胞标志物,验证SOX5的的敲低或过表达对肺腺癌细胞EMT的影响,结果证明肺腺癌中SOX5的表达与间质细胞标志物(ZEB1、Vimentin、N-cadherin、Twist1)的表达呈正相关,与上皮细胞标志物(E-cadherin)的表达呈负相关。在3例肺腺癌临床标本的免疫组化实验中SOX5与间质细胞标志物呈正相关与上皮细胞标记物呈负相关,也提示SOX5可能通过EMT途径影响肿瘤转移。因此,以上结果均证实SOX5通过参与调控EMT信号通路进而影响肺腺癌细胞的增殖和转移,从而影响肺腺癌患者预后,SOX5可能成为肺腺癌的治疗靶点。