论文部分内容阅读
背景:胃癌是世界上也是我国常见的消化道恶性肿瘤,早期胃癌预后良好,但诊断率低,临床上仍以中晚期胃癌多见,预后差,死亡率高。故仍需要探索新的诊治技术及改善预后的方法。分子遗传学等方面的研究不断揭示了胃癌发生发展过程中的多种分子机制,癌基因的激活、抑癌基因的失活、生长因子和细胞周期调控因子的异常改变,及多种致癌信号通路的异常均参与其发生发展,为筛选胃癌标记物及基因靶向治疗提供了理论基础。既往研究及本课题前期试验发现BTG3(B-cell translocation gene 3)低表达存在于胃癌中,细胞功能实验证明了BTG3低表达可以促进胃癌细胞增殖、迁移、侵袭,并抑制胃癌细胞凋亡。另外发现BTG3与多种基因存在相互联系,和miR-106b、Wnt信号通路在胃癌发生发展中可能存在联系,但之间参与的分子及相关调控机制尚未阐明,需要进一步探讨。本课题前期试验还发现ANRIL(antisense non-coding RNA in the INK4 locus)作为一种长链非编码RNA,在胃癌中高表达,可以促进胃癌细胞恶性增殖,和miR-99a有一定的联系,之间的调控机制尚未阐明,而miR-99a与BMI1(B-cell-specificMoloney murine leukemia virus integration site-1)可能存在调控关系,需进一步证实,另外BMI1属于多梳基因家族成员,与ANRIL在结构上有一定的联系,功能之间是否存在联系尚不确定,三者之间的联系及对胃癌发生发展的作用需进一步确证。目的:本文通过探讨BTG3与miR-106b、Wnt/β-catenin信号通路在胃癌恶性增殖过程中的作用及相互调控联系,并探讨ANRIL与miR-99a、BMI1在胃癌中表达及对胃癌恶性增殖的调控及联系,多线路阐明胃癌增殖过程的分子调控机制,为筛选胃癌标记物及靶向治疗提供理论依据。方法:一、BTG3与miR-106b、Wnt/β-catenin信号通路在胃癌增殖中的调控关系1.采用免疫组化S-P法检测石蜡组织中BTG3蛋白表达情况,包括120对手术切除胃癌组织及相应癌旁组织石蜡,同期116例胃镜活检慢性萎缩性胃炎伴上皮内瘤变石蜡组织及110例胃镜活检浅表性胃炎石蜡组织,并探讨胃癌患者临床病理特征、H.pylori感染与BTG3蛋白表达之间的关系;2.SGC-7901、MKN-45胃癌细胞系及GES-1人胃粘膜上皮细胞系进行细胞培养,qPCR方法检测细胞中BTG3、miR-106b及wnt1、β-catenin、c-myc、CyclinD1的表达差异;3.SGC-7901、MKN-45胃癌细胞系进行细胞培养并分别转染miR-106b模拟剂和抑制剂,qPCR检测转染效果,CCK8实验检测转染后胃癌细胞增殖能力变化,Western blot检测转染后胃癌细胞中BTG3、β-catenin蛋白表达差异;双荧光素酶报告基因实验检测两种胃癌细胞系中miR-106b对BTG3的调控;4.转染miR-106b模拟剂胃癌细胞再转染BTG3质粒DNA,Western blot检测BTG3、β-catenin蛋白表达变化,CCK8实验检测细胞增殖变化。5.使用针对BTG3的质粒DNA及shRNA转染两种胃癌细胞系,qPCR、Western blot检测转染效果,CCK8实验检测转染后胃癌细胞增殖状态,Western blot检测转染前后胃癌细胞wnt1,β-catenin,c-myc和CyclinD1的表达变化。6.应用Weston blot检测GES-1、SGC-7901及MKN-45中磷酸化β-catenin的表达,及BTG3质粒DNA转染胃癌细胞SGC-7901及MKN-45中磷酸化β-catenin表达变化。二、ANRIL与miR-99a、BMI1在胃癌增殖中的调控关系1.收集外科手术切除胃癌及相应癌旁组织20对,20例慢性浅表性胃炎胃镜标本作为对照组,选择SGC-7901、MKN-45胃癌细胞系及GES-1永生化胃壁细胞株进行细胞培养,qPCR方法检测组织及细胞中ANRIL表达;2.两胃癌细胞系进行细胞培养,使用针对ANRIL的shRNA转染细胞,qPCR方法检测转染效果,CCK-8实验检测转染后胃癌细胞增殖能力变化;3.qPCR检测胃癌组织中miR-99a的表达,及敲减ANRIL胃癌细胞中miR-99a的表达;4.敲减ANRIL胃癌细胞再转染miR-99a抑制剂,qPCR检测对miR-99a表达的影响,CCK-8实验检测对细胞增殖的影响;5.两胃癌细胞系进行细胞培养,分别转染miR-99a模拟剂和抑制剂,Western blot方法检测转染前后BMI1的表达差异。荧光素酶报告基因实验检测胃癌细胞中miR-99a对BMI1的调控。6.使用针对BMI1的质粒DNA及shRNA转染两种胃癌细胞系,qPCR及Western blot检测转染效果,Western blot检测转染前后Notch及mTOR信号通路分子表达变化。结果:一、BTG3与miR-106b、Wnt/β-catenin信号通路在胃癌增殖中的调控关系1.免疫组化结果显示胃癌组织中BTG3低表达(P<0.001),BTG3蛋白表达与胃癌肿瘤分期(P=0.041)及肿瘤分化程度(P=0.032)有关,与年龄、性别、淋巴结是否转移无明显相关性,本课题组首次分析了胃癌中H.pylori感染与BTG3蛋白表达之间的关系,发现H.pylori阳性胃癌组织中BTG3蛋白表达率和H.pylori感染阴性组比较相对较低,差异有统计学意义(P=0.017)。2.qPCR结果示两胃癌细胞系中miR-106表达较高(P<0.001),BTG3表达较低(P<0.001),wnt1、β-catenin、c-myc和CyclinD1表达较高(P均<0.001)。3.调控miR-106b表达中显示,转染miR-106b模拟剂胃癌细胞中BTG3蛋白表达水平明显减低(P<0.001),β-catenin蛋白水平增高(P<0.001),胃癌细胞增殖水平加快(P<0.001),在此基础上再转染BTG3质粒DNA,上述结果逆转。转染miR-106b抑制剂胃癌细胞中BTG3蛋白表达水平增高(P<0.001),β-catenin蛋白水平降低(P<0.001),胃癌细胞增殖水平明显减慢(P<0.001)。荧光素酶报告实验显示转染miR-106b模拟剂后野生型BTG3-3’UTR报告质粒荧光素酶活性明显降低(P<0.001)。4.调控BTG3表达中显示,转染BTG3质粒DNA胃癌细胞BTG3表达上调,胃癌细胞增殖水平减慢(P<0.001),转染BTG3/shRNA细胞BTG3表达下调,胃癌细胞增殖水平加快(P<0.001);5.Western blot检测显示两胃癌细胞系中wnt1、β-catenin、c-myc和CyclinD1的表达与人胃粘膜细胞系中相比均较高(P<0.001)。BTG3表达上调后,wnt1、β-catenin、c-myc和CyclinD1的表达相应降低(P<0.001)。BTG3表达下调后,wnt1、β-catenin、c-myc和CyclinD1的表达相应升高(P<0.001)。6.Weston blot检测GES-1、SGC-7901及MKN-45中磷酸化β-catenin的表达,发现胃癌细胞中磷酸化β-catenin表达降低。BTG3质粒DNA转染胃癌细胞上调BTG3后发现磷酸化β-catenin表达相应增加,和胃癌细胞组相比,差异有统计学意义(P<0.001)。二、ANRIL与miR-99a、BMI1在胃癌增殖中的调控关系1.qPCR结果显示胃癌组织及胃癌细胞中ANRIL表达较高(P<0.001,P<0.01),miR-99a在胃癌组织中表达较低(P<0.01,P<0.001)。2.shANRIL转染胃癌细胞后,qPCR结果示ANRIL表达明显减低,miR-99a表达相应明显升高,Western blot检测结果示BMI1表达也相应减低,CCK8实验显示敲减ANRIL胃癌细胞增殖水平减慢(P<0.001)。敲减ANRIL胃癌细胞经miR-99a抑制剂再转染后,qPCR结果示miR-99a高表达水平可被明显降低(P<0.001),Western blot检测结果示BMI1低表达水平逆转,CCK8结果示胃癌细胞增殖低水平也被逆转(P<0.001)。3.Western blot检测显示,转染miR-99a模拟剂胃癌细胞BMI1蛋白表达水平减低(P<0.001),转染miR-99a抑制剂胃癌细胞BMI1蛋白表达水平增高(P<0.001)。荧光素酶报告实验显示转染miR-99a模拟剂胃癌细胞野生型BMI1-3’UTR报告质粒荧光素酶活性明显降低(P<0.001)。4.转染BMI1质粒DNA的胃癌细胞BMI1表达升高,Notch1、磷酸化mTOR及磷酸化p-70S6K表达相应升高(P<0.001),转染BMI1/shRNA的胃癌细胞BMI1表达降低,Notch1、磷酸化mTOR及磷酸化p-70S6K表达也相应降低(P<0.001)。结论:1.BTG3在胃癌中低表达,与胃癌分期及分化程度有关系,与H.pylori感染可能存在一定的联系;2.BTG3在胃癌细胞中受miR-106b靶向调控,miR-106b高表达可致胃癌细胞增殖加快,可能通过负调控BTG3激活Wnt/β-catenin通路有关。3.胃癌中ANRIL高表达,miR-99a低表达,BMI1高表达,三者之间存在相互调控关系。4.敲减ANRIL后胃癌miR-99a表达升高,胃癌细胞增殖减慢,可能与miR-99a调控BMI1影响Notch1及mTOR信号通路有关。