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原发性肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC),是临床工作中常见的一种恶性程度高的肿瘤,预后差。起病隐匿,早期无特异性临床症状,并且生物学行为具有高度侵袭性,多数患者就诊时已是晚期。HCC对于目前常用的化疗方案不敏感,治疗效果差。近年来,随着基因组学的发展以及靶向治疗和免疫治疗的兴起,针对肿瘤增殖、转移、血管生成等关键节点进行调控的基因逐渐被我们发现。针对这些靶基因所设计的靶向治疗药物也应运而生。靶向治疗时代的到来,也使HCC患者的生存获益有所增加。但是大量的临床观察和研究发现,现有的靶向治疗药物对于HCC的治疗效果仍然不理想。针对HCC细胞增殖、侵袭、转移等关键性生物学行为的调控基因的研究,成为现阶段HCC靶向治疗的新的方向。DEAD-box(DDX)蛋白是一种高度保守的RNA解旋酶,存在于大多数原核生物和几乎所有的真核生物中。DDX家族的许多成员与癌症的发生有关。许多报道证实DDX27(DEAD-box helicase 27)在胃癌和结直肠癌的增殖、侵袭和转移中起促进作用。在本研究中,我们将通过三个部分,来研究DDX27对HCC细胞增殖、侵袭、转移能力的影响,并进一步研究DDX27通过调控MVP-ERK信号通路影响HCC增殖转移的分子机制。在本文第一部分实验中,本研究通过对TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据库的检索发现DDX27的高表达与HCC患者预后不良相关。接着,本研究通过免疫印记实验及qRT-PCR实验验证新鲜HCC组织中DDX27的表达量显著高于其对应癌旁组织。本研究通过我院病理科126例原有HCC标本进行免疫组化染色,依据DDX27染色强度进行评分,分别为0、1、2、3分。在对全部126例免疫组化染色病理切片进行分析评估后,发现DDX27的表达量在肿瘤组织中显著高于对应的癌旁组织。对126例进行免疫组化染色的病例进行随访及统计分析,高表达DDX27患者的总生存期(Overall survival,OS)以及无疾病进展生存期(Disease-free survival,DFS)显著劣于DDX27低表达的患者。通过COX单因素分析,结果显示DDX27 表达量、BCLC(Barcelona clinic liver cancer)分期、是否有卫星病灶、TNM分期、微血管侵犯情况、AFP(Alpha fetoprotein)值、大血管侵犯情况、术中输血量、肿瘤直径大小、手术时间等是影响HCC患者预后的危险因素。而根据COX多因素分析结果,DDX27高表达与AFP值>400ng/ml、大血管侵犯情况、TNM分期偏晚等,都是影响HCC患者预后的独立危险因素。在本文第二部分中,本研究通过对7702、Huh7、PLC、7402、MHCC97L、MHCCLM3、HepG2、Hep3B等九个细胞系进行qRT-PCR及Western blot实验检测,发现DDX27mRNA及蛋白表达量增加与HCC系转移潜能增强成正相关。经过筛选,我们选取HepG2和PLC两个细胞系作为实验细胞系,通过小干扰RNA瞬时转染技术,在HepG2细胞系中低表达DDX27,通过质粒转染技术在HepG2和PLC细胞系中高表达DDX27。随后进行了克隆形成实验、生长曲线实验和CCK-8实验,证实了DDX27低表达后HCC细胞的增殖能力被显著抑制,而高表达DDX27后HCC细胞的增殖能力则显著增强。通过transwell实验以及细胞划痕实验证实了低表达DDX27之后,HCC细胞的侵袭能力和转移能力有显著降低,反之,高表达DDX27后,HCC细胞的侵袭能力和转移能力则显著增强。通过以慢病毒为载体,构建低表达DDX27的HepG2稳转细胞系以及对照细胞系,分别在裸鼠体内进行成瘤实验,结果显示,低表达DDX27后,HepG2细胞系的成瘤能力及增殖能力显著下降。这些实验说明,DDX27具有促进HCC细胞的增殖、侵袭和转移能力的作用。在本文第三部分中,本研究通过RNA-Seq检测技术对DDX27低表达细胞系及对照细胞系进行检测,通过GSEA(Gene set enrichment analysis)分析发现MAPK(Mitogen-activated protein kinase)、p38、ERK(Extracellular regulated protein kinases)等多个细胞信号通路受到DDX27低表达影响。为明确DDX27通过何种途径影响ERK相关通路变化,本研究通过对RNA-seq结果差异基因深度分析,发现DDX27低表达后MVP(Major vault protein)表达量显著降低。本研究进行了qRT-PCR实验,检测了DDX27低表达细胞系和对照细胞系,结果发现降表达DDX27后,MVP的mRNA表达量有显著降低,结果与RNA-seq检测结果一致。为了明确DDX27是否通过调节MVP蛋白介导的ERK信号通路来调控HCC细胞增殖及转移等生物学行为,我们在PLC细胞系中高表达DDX27后进行Western blot实验,发现DDX27高表达后MVP表达量显著增加,并且ERK蛋白磷酸化水平显著增加。在后续实验中,在DDX27高表达组中加入ERK1/2抑制剂SCH772984后,虽然MVP仍有较高的表达量,但p-ERK蛋白水平显著下降,CCK-8实验和增殖曲线实验证实,ERK1/2抑制剂SCH772984可以逆转DDX27的促HCC增殖优势;Transwell迁移和侵袭实验证实,ERK1/2抑制剂SCH772984可以逆转DDX27的促HCC细胞迁移、侵袭转移优势。我们利用裸鼠成瘤模型中取下的小鼠瘤块进行免疫组化实验检测DDX27和MVP在低表达组和对照组的蛋白表达水平,结果显示DDX27蛋白表达降低后,MVP蛋白表达水平也降低,与细胞水平结果一致。这些实验结果说明DDX27可增加MVP的表达,诱导ERK1/2的磷酸化激活,从而促进HCC的进展。综上所述,本研究发现DDX27与HCC患者的不良临床预后相关。组织标本检测和免疫组化结果显示,DDX27在HCC组织中的表达量显著高于癌旁组织。结合临床资料进行统计分析,发现DDX27是影响HCC患者预后的独立危险因素。本研究通过多种细胞和体内实验,证实了DDX27的高表达能够促进HCC细胞的增殖、侵袭和转移能力,低表达则反之。本研究通过RNA-Seq检测、生物信息学分析及相关细胞学实验发现DDX27通过MVP使ERK发生磷酸化,经非经典途径激活ERK通路,从而发挥其调控HCC细胞增殖、侵袭、转移等生物学行为的能力。这些实验结果为HCC的靶向治疗的深入研究提供了新思路和理论依据。