【背景】结直肠癌是世界范围内最为常见的消化道恶性肿瘤之一,严重威胁着人类的生命健康。近年来,随着医学的不断更新发展,放化疗、手术及分子靶向治疗的联合应用,结直肠癌患者的生活质量及生存期都有了明显的改善,但整体效果不容乐观。原因之一为结直肠癌的早诊率较低,许多患者发现时已属晚期,错过治疗的最佳时期。结直肠癌的复发和转移是导致患者死亡的主要原因,也是影响患者预后的重要因素。因此,着力研究结直肠癌发生转移的分子机制,寻找更加有效的分子干预靶点用于结直肠癌的诊疗工作,可为结直肠癌患者带来更大的生存希望。转录因子的激活在肿瘤的转移中发挥重要的调控作用,然而具体分子机制尚不明确。近年来研究发现,FOX转录因子家族成员在肿瘤发生发展中发挥重要作用,可参与调控肿瘤的多种恶性生物学表型。本实验室前期研究通过高通量转录因子芯片初步筛到FOXG1可能为结直肠癌侵袭转移中Txl-2b-Ran下游的关键分子,通过文献回顾发现FOXG1在多种肿瘤中表达升高,且与肿瘤的恶性增殖、抗凋亡及转移相关。然而,FOXG1在结直肠癌中的表达和作用却鲜有报道。【目的】1.检测FOXG1在结直肠癌病理组织及细胞系中的表达情况;2.研究FOXG1对结直肠癌恶性生物学行为的影响。【方法】1.通过免疫组织化学法检测FOXG1在结直肠癌组织及配对癌旁组织中的表达情况;2.通过Western blot法及q RT-PCR法检测FOXG1在永生化正常人肠上皮细胞系HIEC及结直肠癌细胞系HCT116、Caco-2、SW1463、DLD-1、HCT8、RKO、Lo Vo、HT29中的表达情况;3.通过免疫荧光法检测FOXG1在永生化正常人肠上皮细胞系HIEC及结直肠癌细胞系HCT116、HCT8中的亚细胞定位及荧光表达强弱;4.通过慢病毒技术分别在结肠癌细胞系HCT8和HCT116中构建FOXG1的功能获得和功能缺失细胞模型,并通过Western blot、q RT-PCR及荧光检测验证转染效率;5.通过体外功能实验Transwell法观察FOXG1的功能获得和功能缺失细胞模型对结直肠癌细胞系迁移和侵袭能力的变化情况;6.通过流式细胞仪检测FOXG1的功能获得和功能缺失细胞模型中细胞周期的变化情况;7.通过体外功能实验CCK-8法观察FOXG1的功能获得和功能缺失细胞模型中细胞增殖能力的变化情况;8.通过体内裸鼠尾静脉注射转移实验、小动物活体成像及HE染色技术观察FOXG1的功能获得和功能缺失细胞模型体内侵袭转移能力的变化情况。【结果】1.在196例结直肠癌组织及其配对的癌旁组织芯片中,免疫组织化学结果发现FOXG1在结直肠癌组织中的阳性表达量明显高于其配对的癌旁组织;2.与永生化正常人肠上皮细胞系HIEC相比,结直肠癌细胞系中FOXG1的m RNA及蛋白表达均升高;3.免疫荧光结果显示:FOXG1主要定位于细胞核中,且在永生化正常人肠上皮细胞系HIEC及结直肠癌细胞系HCT116和HCT8中FOXG1的表达存在差异;4.通过分别对HCT8细胞系和HCT116细胞系进行过表达及干扰慢病毒转染及持续嘌呤霉素筛选,并经Western blot法和绿色荧光检测验证,成功构建出FOXG1表达上调及下调的稳转细胞系及其对照细胞,分别命名为HCT8-NC、HCT8-FOXG1和HCT116-NC、HCT116-sg FOXG1;5.体外功能实验Transwell结果显示:上调FOXG1的HCT8-FOXG1细胞迁移及侵袭能力较对照组HCT8-NC细胞明显增强,下调FOXG1的HCT116-sg FOXG1细胞迁移及侵袭能力较对照组HCT116-NC细胞明显减弱;6.通过流式细胞仪检测细胞周期结果显示:不论上调或下调FOXG1表达,与对照组HCT116-NC细胞和HCT8-NC细胞相比,HCT116-sg FOXG1细胞和HCT8-FOXG1细胞的细胞周期S期和G2期无明显变化;同样,通过CCK-8法得到相似结果,即上调或下调FOXG1表达,与对照组相比,结直肠癌细胞体外增殖能力无明显改变;以上结果间接提示FOXG1对结直肠癌细胞体外增殖能力无明显作用;7.体内裸鼠尾静脉转移实验、小动物活体成像及肺组织切片HE染色结果显示:细胞系HCT8-FOXG1裸鼠体内肺脏形成的转移瘤的数目及大小较对照组明显增加,细胞系HCT116-sg FOXG1裸鼠体内肺脏形成的转移瘤较对照组明显减少。【结论】1.FOXG1在结直肠癌组织中的表达高于其配对的癌旁组织,在结直肠癌细胞系中的表达高于永生化正常人肠上皮细胞系;2.体内外实验证明FOXG1能够促进结直肠癌细胞的侵袭和转移,提示FOXG1可能是影响结直肠癌侵袭和转移的关键性分子之一。