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背景和目的宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤,死亡率居女性恶性肿瘤的第三位。近年来,宫颈癌的发病率和死亡率在全球范围内上升,且呈现出年轻化趋势。尽管早期宫颈癌患者的5年生存率较高,约为90%,但晚期及复发宫颈癌患者的5年生存率仍低于40%。因此,需寻找更有效的宫颈癌治疗靶点,以期改善晚期宫颈癌患者预后。驱动蛋白家族2C(Kinesin family member 2C,KIF2C),是驱动蛋白家族-13(kinesin-13)中最具代表性的成员,主要参与微管的功能,调节有丝分裂和细胞周期,参与次生纺锤体的解聚、形成以及染色体的分离。近年来的研究表明,KIF2C可能是一种潜在的原癌基因。数据显示,KIF2C在多种癌症中表达异常,包括乳腺癌、胃癌、肝癌等,并且KIF2C的表达异常与这些恶性肿瘤的淋巴结浸润、远处转移等不良预后有关,提示其作为原癌基因的功能。但KIF2C在宫颈癌中的作用目前尚未有研究报道。本研究利用TCGA(The Cancer Genome Atlas)等多个公共数据库,全面研究KIF2C在宫颈癌中的表达情况及其与临床病理特征之间的关系,初步明确KIF2C在宫颈癌中的表达模式。其次,通过一系列实验进一步对KIF2C在宫颈癌中的分子作用机制进行研究,探讨KIF2C对宫颈癌细胞增殖、侵袭、迁移的影响及可能的生物学机制,明确KIF2C在宫颈癌中的作用机制,评估KIF2C作为宫颈癌治疗靶点的可能性。方法1.利用GEPIA2数据库分析KIF2C mRNA在宫颈癌组织及正常宫颈组织中的差异表达水平。2.利用cBio Cancer Genomics Portal(cBioPortal)数据库分析KIF2C基因突变与宫颈癌患者的总体、无病、无进展和疾病特异性生存期的关系。3.利用Human protein Atlas(HPA)在线网站分析KIF2C蛋白在宫颈癌组织中的主要定位及表达情况。4.通过TCGA数据库搜集宫颈癌患者和KIF2C基因表达水平的临床信息,利用卡方检验分析KIF2C表达水平与宫颈癌患者临床病理特征之间的关系。5.筛选2017年6月至2021年8月于郑州大学第三附属医院就诊并确诊为宫颈鳞癌的患者组织蜡块35例、宫颈腺癌组织蜡块25例、正常宫颈组织蜡块40例。利用免疫组织化学方法检测KIF2C基因在宫颈癌组织及正常宫颈组织中的差异表达情况。6.利用qRT-PCR和Western blot实验方法检测人宫颈癌细胞(SiHa、C33a、Caski、He La)及人正常宫颈上皮细胞(HCer Epic)中KIF2C mRNA的相对表达水平和相对蛋白表达水平。7.利用慢病毒敲减系统,构建稳定低表达KIF2C的宫颈癌细胞株,通过显微镜观察绿色荧光分布情况,Western blot检测转染后KIF2C的相对蛋白表达水平,以测定转染效率。8.利用质粒过表达转染系统,构建KIF2C过表达的宫颈癌细胞株,并利用Western blot实验方法检测转染后KIF2C的相对蛋白表达水平,以测定转染效率。9.利用CRISPR/Cas9 p53质粒敲除系统,构建KIF2C、p53双敲的宫颈癌细胞系,并通过Western blot实验方法检测敲除效率。10.利用CCK-8细胞增殖实验、细胞平板克隆形成实验、Transwell细胞迁移实验和Transwell细胞侵袭实验分别检测KIF2C对宫颈癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力的影响。11.利用Western blot实验方法检测KIF2C对p53信号通路相关蛋白p53、p21、bcl-2、Bax相对蛋白表达水平的影响。结果1.GEPIA2数据库分析结果显示,KIF2C mRNA在宫颈癌中表达水平高于正常组织(p<0.05)。2.利用cBio Portal数据库研究KIF2C突变和拷贝数改变。基因改变包括突变、扩增、深度缺失和多重改变。值得注意的是,具有KIF2C基因改变的宫颈癌患者在OS(p=0.047)、PFS(p<0.001)、DFS(p<0.001)和DSS(p=0.0167)方面预后较差。3.HPA在线网站数据分析结果显示,KIF2C主要定位于细胞质或细胞核中,并且在宫颈癌组织中表达。4.利用卡方检验分析TCGA数据库中KIF2C表达水平与宫颈癌患者临床病理特征之间的关系,结果显示,KIF2C的表达水平只与宫颈癌的癌症类型有关(P=0.006),而与年龄、TNM分期、FIGO分期、淋巴结转移和远处转移无直接相关性。5.免疫组织化学结果显示,KIF2C在人宫颈癌组织中表达水平高于正常宫颈组织,并且KIF2C在宫颈鳞癌组织中表达水平高于宫颈腺癌组织。6.qRT-PCR及Western blot结果显示,KIF2C mRNA相对表达水平和KIF2C蛋白相对表达水平在宫颈癌细胞中均高于人正常宫颈上皮细胞。此外,人宫颈癌细胞Si Ha和C33a细胞株中KIF2C mRNA(p<0.001)及蛋白表达水平(p<0.001)相对较高,在Caski细胞株中KIF2C mRNA及蛋白表达水平相对较低。7.体外实验中,利用慢病毒系统成功下调宫颈癌细胞(SiHa和C33a)中KIF2C的表达水平后,宫颈癌细胞的增殖能力(p<0.001,p<0.01)、细胞克隆形成能力(p<0.05)、细胞迁移(p<0.001)及侵袭能力(p<0.001)均受到明显抑制。此外,Western blot结果显示,下调KIF2C表达水平后,p53信号通路相关蛋白p53(p<0.05)、p21(p<0.05,p<0.01)及Bax(p<0.05)的相对蛋白表达水平明显上调,而bcl-2(p<0.05)相对蛋白表达水平明显下调。8.体外实验中,利用质粒转染系统过表达宫颈癌细胞(Caski)中KIF2C的表达水平后,促进了宫颈癌细胞的增殖能力(p<0.001)、细胞克隆形成能力(p<0.01)、细胞迁移(p<0.01)及侵袭能力(p<0.01)。此外,Western blot结果显示,上调KIF2C表达水平后,p53信号通路相关蛋白p53(p<0.05)、p21(p<0.05)及Bax(p<0.05)的相对蛋白表达水平明显下调,而bcl-2(p<0.05)相对蛋白表达水平与之相反。9.回补实验结果显示,p53基因敲除部分逆转了KIF2C沉默对细胞增殖、细胞克隆形成能力、细胞迁移和侵袭能力的抑制作用。此外,Western blot结果显示,在宫颈癌细胞中双敲KIF2C和p53后,p53信号通路相关蛋白p21和Bax的相对蛋白表达趋势与p53的变化趋势一致,而bcl-2的相对蛋白表达水平则与之相反。结论KIF2C在宫颈癌中表达上调,敲除KIF2C能抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力,过表达KIF2C则促进宫颈癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力,且KIF2C发挥作用的机制可能是通过抑制p53信号通路实现的,提示KIF2C具有作为宫颈癌治疗靶点的潜力。