论文部分内容阅读
目的:宫颈癌是最常见的女性恶性肿瘤之一,具有很高的发病率和死亡率,严重危害着女性的健康以及生命安全。手术和放化疗仍然是宫颈癌的主要治疗手段,但对于降低晚期患者死亡率方面作用不大。因此,寻找宫颈癌的分子靶标以及明确其发病机制至关重要。EPB41L3是细胞膜和细胞骨架相关蛋白4.1的超家族成员,参与细胞运动和黏附等相关过程,在细胞生长、分化以及上皮样细胞结构建立过程中起重要作用。蛋白EPB41L3表达广泛,在非小细胞肺癌,乳腺癌,前列腺癌,脑膜瘤以及胃癌等多种肿瘤组织和肿瘤细胞系中常出现表达缺失或表达明显下调趋势,表明EPB41L3参与这些肿瘤的分子发病机制,是一种潜在的肿瘤抑制因子。然而,EPB41L3在宫颈癌发生发展过程中的作用机制尚不完全清楚。本论文旨在揭示EPB41L3对宫颈癌细胞恶性表型以及异种移植瘤形成能力的影响,并进一步通过转录组测序明确其抑癌分子机制。本研究将加深人们对宫颈癌发病机制的理解,为临床宫颈癌的诊断和治疗提供新的靶点和方向。方法:本研究第一部分通过泛癌分析EPB41L3基因在多种肿瘤中表达趋势,进一步通过TCGA和GEO数据库深度挖掘EPB41L3基因在宫颈癌中表达水平以及对预后的影响,最后通过免疫组化实验验证慢性宫颈炎、CIN及宫颈癌组织样本中EPB41L3基因表达情况。第二部分是在EPB41L3基因过表达慢病毒载体的基础上通过体外和体内两个水平探讨EPB41L3基因对宫颈癌细胞生物学功能以及体外移植瘤形成能力的影响。首先是通过RT-PCR和WESTERN BLOTTING的方法明确宫颈癌细胞系中EPB41L3基因表达,明确后续需要研究的细胞系;再通过CCK-8法和克隆形成实验检测其对细胞增殖及克隆形成能力的影响,其次通过Transwell和划痕实验明确其过表达对细胞侵袭和迁移的影响,然后是通过流式凋亡检测其过表达对细胞周期和凋亡的影响,最后是通过构建体外移植瘤模型检测其过表达对裸鼠成瘤能力的影响。第三部分通过转录组测序探究EPB41L3基因过表达后对宫颈癌细胞中信号通路表达的影响,其次通过WESTERN BLOTTING的方法检测EPB41L3基因过表达后对PI3K-AKT/m TOR信号通路的影响,最后在甲基化酶抑制剂的条件下更进一步验证宫颈癌细胞中PI3K-AKT/m TOR信号通路相关蛋白的表达。结果:基于TCGA数据库显示,EPB41L3在宫颈鳞癌和腺癌中低表达;EPB41L3基因表达与宫颈鳞癌和腺癌的基质评分(R=0.483,P<0.05)以及肿瘤纯度评分显著相关(R=0.503,P<0.05);通过临床免疫组化结果显示随着宫颈病变恶性程度的增强,EPB41L3基因表达水平下降。体外和体内实验:宫颈癌细胞筛选RT-PCR和WESTERN BLOTTING实验结果显示Hela和Si Ha细胞中EPB41L3表达较低;琼脂糖凝胶电泳结果以及测序结果显示EPB41L3基因过表达慢病毒载体构建成功。转染EPB41L3基因过表达慢病毒能使Hela细胞中该基因的表达提高20倍(P<0.001),使Si Ha细胞中该基因表达提高40倍(P<0.001);过表达EPBL41L3基因可以显著抑制Hela(P=0.007)和Si Ha细胞在5天时的增殖(P=0.003);克隆形成实验结果显示EPB41L3基因过表达可以抑制Hela(P<0.001)和Si Ha细胞的克隆形成能力(P<0.001),Tranwell侵袭和划痕实验结果显示,EPB41L3基因过表达后宫颈癌细胞Hela和Si Ha侵袭(Hela:P=0.941,Si Ha:P=0.444)和迁移(Hela:P=0.387,Si Ha:P=0.443)没有明显影响;PI流式周期检测结果显示,EPB41L3基因过表达增加了Hela(P=0.025)和Si Ha(P=0.0433)细胞在G0/G1期的阻滞;FITC-Annexin-V和PI流式凋亡检测结果显示EPB41L3基因过表达促进了Hela(P=0.029)和Si Ha(P=0.004)的细胞凋亡。裸鼠成瘤实验结果显示Hela细胞EPB41L3基因过表达后抑制瘤体的形成,过表达组瘤体的体积显著低于对照组(P=0.022),同时瘤体的重量也有显著降低(P=0.040)。基于转录组测序技术,筛选EPB41L3过表达的He La细胞及对照细胞差异表达的基因,结果显示EPB41L3过表达引起258个基因表达上调,168个基因表达下调;KEGG信号通路富集分析显示差异表达的基因主要富集在9个信号通路中;我们选择PI3K-AKT信号通路进行表达验证检测,结果显示EPB41L3过表达显著下调p-AKT(P=0.006)、p-m TOR(P=0.041)、PI3K(P=0.022)和p-S6(P=0.005)蛋白的表达,而p21(P=0.004)蛋白水平显著上调;在甲基化酶抑制剂5-AZa-2-deoxygcitidine处理后,EPB41L3的蛋白表达显著上调(P=0.032),同时p-m TOR(P<0.001)、PI3K(P=0.003)和p-S6(P<0.001)的蛋白表达下调,p21(P<0.001)蛋白水平上调。结论:本研究发现EPB41L3的表达水平与宫颈病变的恶性程度存在负相关关系,过表达EPB41L3能够抑制宫颈癌细胞增殖,促进细胞凋亡,并抑制癌细胞的体内成瘤。此外,EPB41L3主要通过调控PI3K-AKT/m TOR信号通路参与宫颈癌的恶性发展。本研究提示EPB41L3可能参与了宫颈癌的发病过程,可以作为宫颈癌的诊断和治疗的新的靶点。