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肺癌是目前世界上发病率最高的恶性肿瘤之一,约占癌症发病总数的12%。非小细胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC)占所有肺癌的80%。转移是导致NSCLC患者死亡的主要原因之一,而新生血管形成对NSCLC的生长及转移具有重要作用,并为其新陈代谢提供必需的营养来源和转移途径。因此,充分揭示肺癌血管生成机制,对于降低患者的死亡率和改善患者预后具有十分重要的意义。 δ-Catenin(NPRAP, neural plakophilin relatedarmadillo protein)是p120ctn家族中的重要成员蛋白之一,近年研究表明δ-catenin在多种肿瘤中高表达,尤其在肿瘤侵袭、转移方面的作用突出。目前内国外对δ-Catenin在肿瘤方面的研究多集中在前列腺癌,很多实验结果的得出也都以前列腺癌细胞系为研究平台。对非小细胞肺癌的研究包括了一些δ-Catenin与临床病理的联系以及与肿瘤侵袭生长的关系等。目前为止,该蛋白与非小细胞肺癌血管生成关系的研究尚鲜有报道。 目的: 本实验通过对人体肺癌组织标本的研究,并结合细胞实验、动物实验,总结分析δ-Catenin在非小细胞肺癌中的表达及临床意义,并进一步通过siRNA沉默技术探讨其对非小细胞肺癌血管形成的影响。 材料和方法: 一、组织来源 选择2009年1-3月期间在中国医科大学附属第一医院胸外科接受手术治疗的非小细胞肺癌患者89例,其中男53例、女36例,年龄35-78岁、平均54.7岁。组织学和分化程度根据2004年WHO分类标准进行分类,根据国际抗癌联盟(UICC)2009年修订的第七版肺癌TNM分期标准进行判定:鳞癌53例,腺癌31例,大细胞癌5例。有详实术后随访资料的78例标本,患者生存时间的计算是从手术日期到由于复发、转移而死亡的日期或到末次随访日期(2014年3月)为止。此外,为了验证免疫组化的结果,我们另外收集了10例新鲜肺癌及癌旁正常肺组织用于免疫组化。所有标本的使用均征得了伦理委员会同意且患者本人知情。 二、实验方法 (一)应用免疫组织化学技术检测78例非小细胞肺癌及10例正常肺组织标本δ-Catenin的表达,并结合肺癌的临床病理特点进行分析。 (二)应用siRNA技术沉默δ-Catenin在肺癌A549细胞中的表达,并用RT-PCR和Western blot方法验证干扰效果。 (三)建立肺癌细胞A549裸鼠皮下移植瘤模型,12只裸鼠随机分为两组,一组为对照组接种A549-vector细胞100ul(2×106个);一组为实验组接种A549-shδ-catenin细胞100ul(2×106个),每3-4天测量瘤体大小,绘制肿瘤体积生长曲线。成瘤45天处死小鼠,取瘤,测量大小并称重,免疫组化分析,对比观察δ-Catenin基因沉默对裸鼠成瘤能力的影响及相关蛋白的影响。 (四)分别应用细胞体外成管实验及Western blot方法检测δ-Catenin基因沉默后肺癌细胞A549成管能力及相关通路蛋白β-catenin、HIF-1a、VEGF的表达情况。 实验结果: 1、δ-catenin在正常支气管上皮细胞的胞浆中呈现弱的信号,根据评分标准判定为阴性表达。在肺癌组织中δ-catenin的阳性信号定位于胞浆,其阳性表达率为66.67%(52/78),明显高于正常肺组织的表达水平。Kaplan-Meier生存分析表明,与δ-catenin阴性表达的患者相比,δ-eatenin阳性表达患者的平均生存时间显著缩短,表明δ-catenin的阳性表达可能与NSCLC患者的不良预后有关。 2、经x2检验分析,非小细胞肺癌中δ-catenin高表达同CD31高表达呈显著正相关关系(x2=16.7, P<0.01);同VEGF高表达呈显著正相关关系(x2=7.74,P<0.05);同D2-40表达没有相关性(x2=0.317, P>0.01)。 3、12只裸鼠随机分为两组,一组为对照组接种A549-vector细胞100ul(2×106个);一组为实验组接种A549-shδ-catenin细胞100ul(2×106个),A549-vector组移植瘤瘤体生长速度明显快于A549-shδ-catenin组。两组移植瘤免疫组化分析β-catenin、HIF-1a、VEGF蛋白表达, A549-vector组明显高于A549-shδ-catenin组。 4、分别采用δ-eatenin特异性siRNA(δ-catenin-S组)和control siRNA(δ-eatenin-C组)二干扰肺癌细胞A549,并设立空白对照组(δ-catenin-N组),siRNA(δ-catenin-S组)细胞体外成管能力明显弱于δ-eatenin-C组和δ-catenin-N组。用Western blot方法检测β-catenin、HIF-1a、VEGF蛋白表达,δ-catenin-S组明显少于δ-eatenin-C组、δ-catenin-N组,(P<0.01)。 结论: 1、δ-catenin在NSCLC组织中高表达,主要表达于胞浆。 2、δ-catenin的阳性表达可能与NSCLC患者的不良预后有关。 3、非小细胞肺癌中δ-catenin高表达同CD31、VEGF高表达呈显著正相关关系,与D2-40表达没有相关性,提示δ-catenin可能与NSCLC血管形成有关,与淋巴管形成无关。 4、δ-catenin基因沉默后,肺癌细胞的成瘤能力减弱。 5、δ-catenin基因沉默后,肺癌细胞的成管能力减弱。 6、δ-catenin基因沉默可能通过Wnt和HIF-1a/VEGF通路抑制非小细胞肺癌的血管形成。