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目的:肿瘤相关成纤维细胞(Cancer-associated fibroblasts,CAFs)是肿瘤微环境(Tumor microenvironment,TME)中的主要成分。靶向CAFs治疗已成为肿瘤治疗中一种有前景的治疗方式。通过转录组学测序、综合生物信息学分析以及细胞、临床标本检测,我们发现CAFs高表达NRK(Nik-related kinase),并且我们进一步探究CAFs高表达NRK对肺腺癌细胞迁移侵袭的作用及相关机制,为靶向CAFs治疗提供新的潜在靶点。方法:1.收集肺腺癌新鲜手术标本,采用组织块贴壁培养法,分离CAFs、正常肺成纤维细胞(Normal Fibroblasts,NFs)。光学显微镜观察CAFs、NFs形态、蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)和免疫荧光(Immunofluorescence,IF)检测成纤维细胞标记物的表达,鉴定成纤维细胞。2.收集培养CAFs、NFs细胞72小时后的无血清DMEM培养基,离心后取上清,得到CAF条件培养基(Cancer associated fibroblasts conditional medium,CAF-CM)和NFs条件培养基(Normal fibroblasts conditional medium,NF-CM)。检测CAF-CM、NF-CM对肺腺癌细胞(A549和H1299)增殖、侵袭、迁移的影响。3.根据我们本次CAFs测序数据集,结合课题组前期CAFs基因芯片数据集,以及Array Express公共数据库肺腺癌CAFs差异基因数据集,通过韦恩图,寻找这三个数据集差异倍数(Fold Change,FC)的绝对值大于2,校正P值小于0.05的共有差异基因。最终得到10个交集差异基因(ZNF93、ZNF827、NRK、DPYSL4、HES4、LYPD6B、SETBP1、HMCN1、FCGBP、CFI)。q RT-PCR检测上述10个交集差异基因在CAFs的相对表达水平。q RT-PCR、WB、IF检测CAFs中NRK的表达水平。4.采用免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)法,检测NRK在肺腺癌组织、癌旁组织的表达,分析NRK在肺腺癌的表达水平和临床病理因素的关系。5.构建NRK干扰慢病毒载体和过表达质粒,在CAFs、NFs分别干扰、过表达NRK基因,q RT-PCR、WB检测干扰或过表达NRK的效果。6.收集干扰或过表达NRK的CAFs条件培养基(CAF-sh NRK-CM)、NFs条件培养基(NF-OE-CM)。检测CAF-sh NRK-CM、NF-OE-CM对A549、H1299细胞的迁移、侵袭的影响,ELISA检测条件培养基中CXCL5的变化。7.划痕法、Transwell法、WB、IF检测干扰过或表达NRK对CAFs、NFs运动能力的影响、磷酸化Cofilin(p-Cofilin)蛋白表达水平的影响、F-actin的变化。8.共培养实验观察干扰NRK对CAFs引导A549、H1299运动的影响。结果:1.光镜下可见,NFs、CAFs形态相似,呈纺锤形,CAFs细胞体积较NFs更大。WB和IF结果显示,NFs、CAFs均高表达细胞间质标志物波形蛋白(Vimentin),不表达上皮标志物E-钙黏蛋白(E-cadherin)。同时成纤维细胞标志物α-SMA、FAP-α的表达在CAFs高于NFs,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.与NF-CM相比,CAF-CM能够促进肺腺癌细胞(A549和H1299)增殖、迁移、侵袭,差异具有统计学意义(P<0.05)。3.通过转录组学测序、综合生物信息学分析和q RT-PCR检测,我们发现NRK是10个交集差异基因中,在CAFs表达显著升高的上调差异基因,q RT-PCR、WB、IF结果显示,NRK主要在CAFs高表达(P<0.05),IF结果提示,NRK主要定位在CAFs的细胞质和细胞核。4.IHC结果表明,NRK在人肺腺癌组织高表达,NRK的表达与肺腺癌患者吸烟史、T分期、N分期相关(P<0.05)。5.干扰NRK的CAFs的条件培养基(CAF-sh NRK-CM)促进肺腺癌细胞迁移、侵袭能力降低(P<0.05),过表达NRK的NFs的条件培养基(NF-OE-CM)提高肺腺癌细胞侵袭迁移能力(P<0.05)。6.CAF-CM中CXCL5的含量低于NF-CM(P<0.05),与CAF-CM相比,干扰NRK的CAFs条件培养基(CAF-sh NRK-CM)CXCL5含量增加(P<0.05)。与NF-CM相比,过表达NRK的NFs条件培养基(NF-OE-CM)CXCL5的含量降低(P<0.05)。7.干扰NRK的CAFs(CAF-sh NRK),运动能力降低(P<0.05),p-Cofilin蛋白表达降低(P<0.05),F-actin聚合减少;过表达NRK的NFs(NF-OE),运动能力增强(P<0.05),p-Cofilin蛋白表达增加(P<0.05)、F-actin聚合增加。8.干扰NRK在CAFs的表达,CAFs引导肺腺癌细胞迁移能力减弱。结论:1.CAFs高表达NRK,可促进肺腺癌细胞增殖、侵袭、迁移。2.CAFs高表达NRK可能抑制CXCL5释放,同时CAFs细胞中的磷酸化Cofilin蛋白(p-Cofilin)表达增加,F-actin聚合增加,增强CAFs的运动能力,从而可能促进肺腺癌侵袭和迁移。