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前言:研究一个新基因SLP-2在肿瘤发生、发展中的作用,明确其细胞定位、初步研究其蛋白功能,结合生物信息学方法对其可能参与的信号通路作出推测,为今后的深入研究奠定了理论和实验基础。第一部分目的:研究SLP-2基因及蛋白在多种恶性肿瘤组织中的表达,及与肿瘤的临床病理参数之间的关系,初步探讨了SLP-2在食管上皮细胞恶变过程中的表达及意义。方法:应用RT-PCR、Western blot和免疫组织化学染色方法分别检测220例食管鳞状细胞癌、104例喉鳞状细胞癌和263例乳腺浸润性癌组织和配对正常组织中SLP-2的mRNA和蛋白的表达水平,分析SLP-2蛋白的表达与临床病理变量之间的相关性,同时对该蛋白在食管上皮逐级恶性演变过程中的表达进行染色分析。结果:1.SLP-2的基因和蛋白表达水平在食管鳞状细胞癌组织中较正常食管上皮组织均有明显升高,上调发生率分别为74%和72%,组织芯片的染色结果验证了上述结论,还发现SLP-2蛋白的高表达与食管鳞状细胞癌的侵犯程度相关(P=0.033);2.喉鳞状细胞癌组织中SLP-2的基因表达和蛋白表达均明显升高,上调率分别为83%和70%,组织芯片的染色分析发现,SLP-2蛋白高表达与喉癌患者的进展性临床分期(P<0.001)和淋巴结发生转移(P=0.003)密切相关;3.乳腺癌组织芯片研究显示,52.5%的乳腺浸润性癌组织中SLP-2蛋白呈现高表达,且该蛋白的高表达与乳腺肿物的大小(P=0.020),淋巴结发生转移(P<0.001),进展性临床分期Ⅲ期(P<0.001)以及发生远处转移(P=0.002)密切相关。此外,还与HER2/neu蛋白表达存在显著相关性(P=0.037),而与ER/PR的表达无关。生存分析表明,SLP-2蛋白高表达可以显著降低乳腺癌患者的总生存率;4.免疫组化染色发现,SLP-2蛋白在食管上皮早期不典型增生阶段即有表达上调,直至食管上皮发生癌变,但表达量没有明显改变,在上皮不典型增生阶段,该蛋白主要定位于基底膜处,而在一些浸润性癌巢中,则主要沉积在癌巢周边,同时SLP-2蛋白也能敏感的表达于单个侵出的癌细胞。结论:1.SLP-2是一个新的肿瘤相关基因,在多种肿瘤的发生过程中发挥重要作用;2.SLP-2蛋白的高表达与多种肿瘤的侵袭、转移过程密切相关;3.SLP-2蛋白在肿瘤恶性演变的早期就有一定的表达,提示其可作为肿瘤早期筛查、诊断的有价值的候选分子标志物。第二部分目的:研究SLP-2蛋白从细胞水平到分子水平的细胞内定位,初步明确其功能类型,同时研究可能与其发生相互作用的蛋白分子。方法:应用超速离心方法分离得到细胞膜的特殊组份-脂筏结构,用Western blot方法检测该结构组份中是否含有SLP-2蛋白,经免疫电镜染色,从超微观察SLP-2蛋白在细胞内的亚细胞定位,应用激光共聚焦显微镜观察经间接免疫荧光染色后的SLP-2蛋白和细胞骨架蛋白α-actin或者β-tubulin之间是否存在共定位关系,经免疫共沉淀实验和GST pull down实验分别从细胞内、细胞外两方面研究SLP-2蛋白与细胞骨架蛋白α-actin之间是否存在相互作用。结果:1.经脂筏组份的特异性标记物caveolin-1检测,确定经超速离心后可分离得到脂筏结构,又经SLP-2抗体检测发现,SLP-2蛋白可在脂筏结构中定位存在;2.免疫电镜观察到,经胶体金颗粒标记的SLP-2蛋白主要分布于细胞膜,核膜及细胞浆内,而位于细胞浆内的金颗粒则主要集中在细胞骨架纤维上,能与骨架纤维稳定而特异性的结合;3.间接免疫荧光染色结果显示,在细胞处于不同运动状态下,SLP-2蛋白均仅可与细胞骨架蛋白α-actin之间发生共定位;4.通过免疫共沉淀实验发现,SLP-2蛋白可与骨架蛋白α-actin发生相互作用,而GST pull down实验却没有得到相似的结论。结论:1.SLP-2作为具有生物学活性的分子,可以定位于细胞脂筏结构中,可能参与了细胞膜区域的信号转导;2.SLP-2蛋白可以特异性的结合在细胞浆中的骨架蛋白纤维上,可能作为骨架蛋白或骨架结合蛋白参与细胞活动的调节;3.实验结果表明SLP-2蛋白可以与细胞骨架蛋白α-actin发生共定位,可以相互作用调节细胞的运动过程;4.实验结果初步表明SLP-2蛋白可与骨架蛋白α-actin发生相互作用,通过与后者的相互作用,来调节细胞的运动功能,促进肿瘤细胞的侵袭、转移,但还需要进一步进行验证实验,来最终确认结果。第三部分目的:进一步验证细胞骨架相关的SLP-2蛋白的功能,特异性抑制其表达是否可以改变细胞侵袭/移动能力,该蛋白表达是否受到诱癌剂TPA的作用,同时结合生物信息学分析,初步探讨该蛋白可能参与的信号通路。方法:运用RNAi方法特异性地抑制SLP-2基因及其蛋白的表达,从体外细胞侵袭/迁移实验检测SLP-2蛋白被特异性抑制后,细胞的侵袭和迁移能力的变化情况,用TPA刺激实验检测,SLP-2蛋白的表达变化情况,应用生物信息学分析方法,推测SLP-2蛋白可能参与的信号转导通路。结果:1.通过转染化学合成的Hs-STOML2-2小RNA序列,转染后72h为蛋白敲除有效时间点,此时SLP-2蛋白合成几乎完全被抑制;2.将转染了特异性的SLP-2-siRNA的细胞进行transwell实验,发现SLP-2蛋白表达显著降低后,肿瘤细胞的体外侵袭能力明显减弱,但细胞的迁移能力没有明显改变;3.用促癌剂TPA处理的肿瘤细胞,经细胞免疫化学染色发现,EC9706细胞中SLP-2蛋白表达没有明显改变,而Hela细胞和KYSE510细胞中SLP-2蛋白的表达均有一定升高;4.生物信息学分析发现SLP-2蛋白具有的结构域和Rho家族蛋白的结构域之间可能存在着相互作用。结论:1.通过siRNA的干扰作用,可以有效地敲除目的蛋白的表达;2.SLP-2蛋白只能影响细胞的侵袭能力对于细胞迁移能力的改变没有明显作用;3.TPA的诱导对于SLP-2蛋白的表达可能存在着细胞差异性,作用时间和变化强度都有所不同;4.生物信息学分析提示,SLP-2有可能通过与Rho家族蛋白的相互作用,参与Rho信号传导通路来调节肿瘤细胞的侵袭能力。