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目的:肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)中糖的异常组成有助于肿瘤的进展和转移。软骨素聚合因子(chondroitin polymerizing factor,CHPF)是一种新发现的糖基转移酶,主要功能为催化硫酸软骨素(chondroitin Sulfate,CS)的生物合成,而硫酸软骨素是细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的必要成分。转化生长因子β(transforming growth factor-beta,TGF-β)为分泌型细胞因子的一类,可引起广泛的细胞反应。已有研究表明在髓核细胞中TGF-β可通过激活JNK或者Smad3来调控CHPF的表达,但在乳腺肿瘤细胞中未见此信号通路的报道。因而,为了探索此信号通路在肿瘤细胞的作用机制,本课题研究了CHPF,TGF-β1在乳腺癌中的表达与患者临床病理特征和预后的关系,以及两者之间存在的调控通道,将给乳腺癌的诊疗提供新的靶点。方法:(1)Oncomine、Timer及Prognoscan数据库被用来分析CHPF在乳腺癌中的表达及其与患者预后的关系。(2)免疫组织化学染色被用来分析CHPF,TGF-β1在乳腺癌中的表达与患者临床病理特征和预后及相关性的关系。(3)通过Western blot进行CHPF内源性含量检测,之后分别对人MDA-MB-231和T47D细胞系进行CHPF过表达和敲除,并用Western Blot做转染效率鉴定。(4)通过CCK8法检测过表达CHPF组、敲除CHPF组及加入外源性TGF-β1重组蛋白组(10 ng/m L)相对于对照组的细胞增殖能力变化(24 h,48 h,72 h)。(5)通过划痕试验检测过表达CHPF组、敲除CHPF组及加入外源性TGF-β1重组蛋白组(10 ng/m L)与各相应对照组的细胞迁移能力变化(24 h)。(6)使用Transwell试验检测过表达CHPF组、敲除CHPF组及单加入外源性TGF-β1重组蛋白组(10 ng/m L)后与各相应对照组的细胞迁移及侵袭能力的变化(24 h)。(7)通过Western blot检测加入外源性TGF-β1重组蛋白(10 ng/m L)与对照组的蛋白表达水平变化(24 h)。检测过表达CHPF组、敲除CHPF组与其相应对照组的蛋白表达水平变化。检测单加入SP600125(JNK磷酸化抑制剂,10μM)、SIS3(Smad3磷酸化抑制剂,10μM)及再加入外源性TGF-β1重组蛋白后与空白对照的细胞蛋白表达水平变化(24 h)。(8)使用CCK8和Transwell检测在加入TGF-β1(10 ng/m L)和过表达CHPF基础上,再加入SP600125(JNK磷酸化抑制剂,10μM)或SIS3(Smad3磷酸化抑制剂,10μM)后与相应对照相比MDA-MB-231细胞增殖,侵袭和迁移能力的变化(24h)。结果:(1)Oncomine及Timer数据库分析显示乳腺肿瘤组织中CHPF的表达高于癌旁组织;Prognoscan数据库显示CHPF表达的高低与乳腺癌患者预后相关,CHPF表达高,则往往预后差。(2)免疫组织化学染色揭示CHPF,TGF-β1在乳腺癌中表达水平高于相应的癌旁组织。CHPF的表达高低与肿瘤直径大小、有无转移、临床分期和HER-2表达相关(P<0.05)。而且CHPF与TGF-β1在乳腺癌中的表达呈正相关(r=0.7125,P<0.05)。(3)Western blot检测CHPF在MDA-MB-231细胞系中的表达低于T47D细胞系,且鉴定过表达CHPF的人MDA-MB-231细胞系和敲除CHPF的人T47D细胞系均构建成功,结果显示两者相较于其对照组的CHPF蛋白含量变化了约70%(P<0.05)。(4)过表达CHPF和加入TGF-β1重组蛋白(10 ng/m L)的乳腺癌细胞增殖能力增加(P<0.05);敲除CHPF的乳腺癌细胞增殖能力下降(P<0.05)。(5)划痕试验中,过表达CHPF和加入TGF-β1重组蛋白(10 ng/m L)的乳腺癌细胞迁移能力增高(P<0.05);敲除CHPF的乳腺癌细胞迁移能力降低(P<0.05)。(6)Transwell试验提示过表达CHPF和加入TGF-β1重组蛋白(10 ng/m L)的乳腺癌细胞迁移和侵袭能力增高(P<0.05);敲除CHPF的乳腺癌细胞迁移和侵袭能力降低(P<0.05)。(7)乳腺癌细胞加入TGF-β1重组蛋白后导致p-JNK/JNK,p-Smad3/Smad3和CHPF表达量升高(P<0.05)。过表达和敲除CHPF蛋白对上述蛋白表达无影响。但加入SP600125(JNK磷酸化抑制剂)或者SIS3(Smad3磷酸化抑制剂)后会逆转TGF-β1重组蛋白在乳腺癌细胞的作用(P<0.05)。(8)在加入TGF-β1和过表达CHPF的乳腺癌细胞(MDA-MB-231)中加入SP600125(JNK磷酸化抑制剂)或者SIS3(Smad3磷酸化抑制剂)会部分逆转加入TGF-β1和过表达CHPF的导致的细胞增殖,迁移和侵袭能力的升高(P<0.05)。结论:(1)CHPF在乳腺癌组织中表达较癌旁组织增高,CHPF高表达可能预示着预后不良,且其表达的高低与肿瘤直径、淋巴结转移、临床分期和HER-2表达相关。(2)CHPF在乳腺癌组织中的表达与TGF-β1的表达呈正相关。(3)CHPF能提高乳腺肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。(4)CHPF在乳腺癌中的表达可能受到TGF-β1/JNK或者TGF-β1/Smad3调控。(5)TGF-β1可通过激活JNK或者Smad3调控CHPF的表达来影响乳腺肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。