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研究背景肺癌是我国男性发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。肺癌病理类型可分为非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC)两大类,其中非小细胞肺癌约占80%,而非小细胞肺癌又可分为肺腺癌(LUAD)和肺鳞癌(LUSC)。肺腺癌通常起源于外周细小支气管病变,具有早期临床症状不明显、筛查指标不敏感、放化疗效果不理想和手术治疗易复发等特点,故针对肺腺癌的筛查和预后诊断成为了当前研究的热点。RNF183是环指蛋白家族成员之一,含有标志性的环指结构域,在蛋白质泛素化降解中发挥着重要作用。RNF183在结直肠癌、子宫内膜癌和尤因肉瘤中异常高表达,且与肿瘤患者预后不良相关。已有研究表明RNF183高表达可促进肿瘤细胞的增殖和抑制凋亡,是一个潜在的致癌基因。但是RNF183在肺腺癌中的作用及分子机制仍不明确,对其深入研究将有助于为肺腺癌诊治提供新的思路和理论依据。研究目的通过在分子、细胞、组织和动物水平上,探索RNF183在肺腺癌中的表达规律,明确RNF183在肺腺癌细胞增殖与凋亡中的作用,研究RNF183通过调控STAT3信号通路影响肺腺癌细胞增殖与凋亡的分子机制,为肺腺癌治疗和预后分析提供新靶点。研究方法(1)利用癌症基因组图谱(TCGA)、肿瘤免疫浸润评估资源(TIMER)和UALCAN数据库验证RNF183在肺腺癌组织及其癌旁组织中表达差异。(2)采用RT-PCR和免疫组化(IHC)检测RNF183在肺腺癌组织及其癌旁组织中的表达。根据IHC评分,分析RNF183蛋白表达与与肺腺癌患者临床病理特征的相关性,并通过分析肺腺癌患者的随访资料,利用Kaplan-Meier绘制RNF183表达与肺腺癌患者的总生存期曲线。(3)采用Western blot和RT-PCR检测RNF183在肺腺癌细胞系中的表达,筛选出内源性高/低表达RNF183的细胞系。选择RNF183低表达的细胞系H358,以及RNF183高表达的细胞系H1975和PC9,采用慢病毒载体转染技术构建干扰RNF183表达和RNF183过表达的肺腺癌细胞系。(4)采用CCK-8实验检测RNF183表达对肺腺癌细胞增殖的影响。利用基因富集分析(GSEA)和流式细胞术实验检测RNF183表达对肺腺癌细胞周期、凋亡和顺铂(DDP)化疗敏感性的影响。采用人源肿瘤细胞系异种移植模型(CDX)观察干扰RNF183表达对裸鼠体内成瘤能力的影响。采用Western blot实验检测RNF183表达对细胞周期蛋白c-myc、Cyclin D1和凋亡蛋白Survivin、Cleaved caspase3表达的影响。(5)利用GSEA和Western blot实验验证RNF183表达与STAT3信号通路的相关性。采用CCK-8和流式细胞术实验检测RNF183过表达、单独或联合JAK/STAT3信号通路抑制剂(AG490)处理对肺腺癌H358细胞增殖、细胞周期与凋亡的影响。采用Western blot实验检测RNF183过表达、单独或联合AG490处理对STAT3信号通路下游靶基因c-myc、Cyclin D1、Survivin和Cleaved caspase3表达的影响。(6)利用GSEA、Western blot和RT-PCR实验验证RNF183表达与SHP2的相关性。采用免疫共沉淀(Co-IP)和Western blot实验检测RNF183与SHP2的互作关系。采用Western blot实验检测RNF183过表达、单独或联合蛋白酶体抑制剂(MG132)处理对SHP2蛋白表达的影响。采用泛素化和Western blot实验检测干扰RNF183表达对SHP2蛋白泛素化降解的影响。(7)选择RNF183过表达的细胞系H358,采用慢病毒载体转染技术构建RNF183和SHP2双基因过表达的肺腺癌细胞系。采用CCK-8和流式细胞术实验分别检测RNF183过表达、SHP2过表达、以及RNF183和SHP2双基因过表达对肺腺癌细胞增殖、细胞周期与凋亡的影响。采用Western blot实验检测SHP2和STAT3及其信号通路下游靶基因c-myc、Cyclin D1、Survivin和Cleaved caspase3蛋白表达的影响。研究结果(1)揭示了RNF183在肺腺癌组织中高表达,与肺腺癌预后不良相关RNF183在肺腺癌组织的表达量均显著高于癌旁组织(P<0.001),且与肺腺癌患者的肿瘤大小及淋巴结转移具有相关性(P<0.05)。RNF183高表达组患者总生存期时间相对RNF183低表达组明显缩短(P<0.05)。(2)明确了RNF183促进肺腺癌细胞增殖、抑制凋亡和降低顺铂化疗敏感性RNF183在肺腺癌H1975和PC9细胞中高表达,H358细胞中低表达。干扰RNF183表达抑制肺腺癌细胞增殖,诱导肺腺癌细胞发生G0/G1周期阻滞,促进细胞凋亡,提高顺铂化疗敏感性以及抑制裸鼠体内成瘤能力。RNF183过表达促进肺腺癌细胞增殖和细胞周期,抑制细胞凋亡和降低顺铂化疗敏感性。(3)明确了RNF183与STAT3信号通路的调控关系RNF183表达与STAT3信号通路呈正相关性(P<0.001)。干扰RNF183表达抑制肺腺癌细胞STAT3磷酸化,RNF183过表达促进STAT3磷酸化。AG490能够抑制RNF183过表达介导的STAT3蛋白磷酸化。RNF183通过STAT3信号通路调控下游靶基因c-myc、Cyclin D1、Survivin和Cleaved caspase3参与肺腺癌细胞增殖、细胞周期与凋亡。(4)揭示了RNF183与SHP2的互作关系RNF183表达与SHP2_PATHWAY呈负相关性(P<0.001)。MG132能够抑制RNF183过表达介导SHP2泛素化水平。回复实验证实SHP2过表达能够逆转RNF183过表达介导STAT3信号通路调控的肺腺癌细胞表型。研究结论RNF183在肺腺癌组织中高表达,是一个潜在的肺腺癌诊断和预后不良的生物标志物。明确了RNF183在肺腺癌细胞中的生物学功能,并揭示了RNF183-SHP2/STAT3信号轴介导肺腺癌细胞增殖、细胞周期和凋亡的分子机制。RNF183可能成为肺腺癌治疗和预后分析的新靶点。