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结直肠癌(Colorectal cancer, CRC)是第四大最常见的癌症,是全球恶性肿瘤死亡的主要原因之一。肿瘤进展中发生转移是影响CRC预后的关键因素。阐明CRC发生发展过程中的关键分子,是开发新型诊断标记物及靶向治疗的基础。我们前期筛选到表皮生长因子蛛毒素受体7次跨膜结构域蛋白(epidermal growth factor latrophilin and seven transmembrane domain-containing protein 1,ELTD1)基因在结直肠炎相关癌(Colitis-Associated Cancer,CAC)中表达明显上调。ELTD1是最初发现于2001年的粘附性G蛋白偶联受体家族一个孤儿受体,影响肿瘤的细胞增殖与新生血管生成等过程。ELTD1对CRC侵袭转移的影响和作用机理目前尚未见研究报道。
在本研究中,我们结合AOM+DSS小鼠炎症相关结直肠癌模型、临床样本和在线癌症信息库数据分析ELTD1在CRC中表达水平以及与临床分期及预后的相关性。利用系列细胞功能学实验检测ELTD1对CRC细胞增殖及迁移侵袭等能力的影响。筛选下游迁移侵袭相关基因表达水平的变化,并通过挽救实验鉴定下游靶基因。通过双荧光素酶报告基因检测分析ELTD1对MMP2的分子调控机制。
研究方法
1ELTD1在小鼠炎症相关性肠癌模型和临床结直肠癌组织中的表达
(1)构建AOM+DSS联合诱导的炎症相关CRC小鼠模型,利用qRT-PCR进行造模组瘤块组织与对照组肠道组织ELTD1mRNA表达水平的分析比较。
(2)利用qRT-PCR检测36对CRC病人的新鲜肿瘤组织和其配对癌旁组织的ELTD1mRNA表达水平。
(3)利用TCGA数据库,GEPIA工具验证ELTD1在CRC病人的肿瘤组织较之对照人群结直肠组织中的表达水平改变,及ELTD1与患者TNM分期、临床预后的相关性。
2ELTD1在结直肠癌细胞生物学行为中的作用
(1)采用CCK-8实验、流式检测观察敲低ELTD1后HT29和RKO细胞的增殖、凋亡和周期的改变。
(2)采用Transwell试验,细胞划痕试验检测敲低或者过表达ELTD1后HT29和RKO细胞的迁移和侵袭能力的改变。
3ELTD1通过激活MMP2促进CRC细胞迁移侵袭
(1)利用qRT-PCR检测ELTD1敲低后迁移侵袭相关因子表达水平的变化。
(2)在CRC细胞中敲低ELTD1的同时过表达MMP2,利用Transwell实验检测细胞迁移侵袭能力的改变。
(3)通过双荧光素酶报告基因检测系统,探究ELTD1对于MMP2的分子调控机制。
研究结果
1ELTD1在结直肠癌小鼠模型及临床标本中的表达分析
(1)AOM+DSS造模CRC小鼠瘤块组织ELTD1表达水平升高。
(2)CRC新鲜组织中ELTD1的表达高于癌旁对照组织。生物信息学分析显示CRC组织较之正常对照者肠道组织ELTD1表达亦显著升高。
(3)ELTD1表达水平与CRC患者淋巴结转移有明显相关性。ELTD1高表达的CRC患者预后更差,无病生存率和总生存率分析中风险比分别为1.7(p(HR)=0.027),1.3(p(HR)=0.24)。
2ELTD1在结直肠癌细胞生物学行为中的作用
(1)敲低ELTD1的表达可以抑制CRC细胞株(HT29和RKO)增殖、促进细胞凋亡,并使细胞阻滞在G1期。
(2)敲低ELTD1的表达可以抑制CRC细胞的迁移侵袭,而过表达ELTD1则促进迁移侵袭。
3ELTD1通过激活MMP2促进结直肠癌细胞迁移侵袭
(1)敲低ELTD1表达后,CRC细胞中MMP2、MMP3、MMP9、N-cadherin、uPA和Snail1显著下调,而E-cadherin、Occudin和CDH22显著上调。其中MMP2变化最为明显。
(2)MMP2过表达质粒可以部分逆转敲低ELTD1后CRC细胞迁移侵袭能力的抑制效应。
(3)敲低ELTD1的表达后,MMP2启动子报告基因荧光素酶活性显著降低。
研究结论
1.在小鼠CRC模型和CRC临床组织中,ELTD1均表达上调。
2.ELTD1高表达的CRC病人淋巴结转移增多,生存期缩短,预后较差。
3.ELTD1促进CRC细胞增殖和迁移侵袭。
4.ELTD1通过促进MMP2的转录,从而加快CRC细胞的迁移侵袭。
在本研究中,我们结合AOM+DSS小鼠炎症相关结直肠癌模型、临床样本和在线癌症信息库数据分析ELTD1在CRC中表达水平以及与临床分期及预后的相关性。利用系列细胞功能学实验检测ELTD1对CRC细胞增殖及迁移侵袭等能力的影响。筛选下游迁移侵袭相关基因表达水平的变化,并通过挽救实验鉴定下游靶基因。通过双荧光素酶报告基因检测分析ELTD1对MMP2的分子调控机制。
研究方法
1ELTD1在小鼠炎症相关性肠癌模型和临床结直肠癌组织中的表达
(1)构建AOM+DSS联合诱导的炎症相关CRC小鼠模型,利用qRT-PCR进行造模组瘤块组织与对照组肠道组织ELTD1mRNA表达水平的分析比较。
(2)利用qRT-PCR检测36对CRC病人的新鲜肿瘤组织和其配对癌旁组织的ELTD1mRNA表达水平。
(3)利用TCGA数据库,GEPIA工具验证ELTD1在CRC病人的肿瘤组织较之对照人群结直肠组织中的表达水平改变,及ELTD1与患者TNM分期、临床预后的相关性。
2ELTD1在结直肠癌细胞生物学行为中的作用
(1)采用CCK-8实验、流式检测观察敲低ELTD1后HT29和RKO细胞的增殖、凋亡和周期的改变。
(2)采用Transwell试验,细胞划痕试验检测敲低或者过表达ELTD1后HT29和RKO细胞的迁移和侵袭能力的改变。
3ELTD1通过激活MMP2促进CRC细胞迁移侵袭
(1)利用qRT-PCR检测ELTD1敲低后迁移侵袭相关因子表达水平的变化。
(2)在CRC细胞中敲低ELTD1的同时过表达MMP2,利用Transwell实验检测细胞迁移侵袭能力的改变。
(3)通过双荧光素酶报告基因检测系统,探究ELTD1对于MMP2的分子调控机制。
研究结果
1ELTD1在结直肠癌小鼠模型及临床标本中的表达分析
(1)AOM+DSS造模CRC小鼠瘤块组织ELTD1表达水平升高。
(2)CRC新鲜组织中ELTD1的表达高于癌旁对照组织。生物信息学分析显示CRC组织较之正常对照者肠道组织ELTD1表达亦显著升高。
(3)ELTD1表达水平与CRC患者淋巴结转移有明显相关性。ELTD1高表达的CRC患者预后更差,无病生存率和总生存率分析中风险比分别为1.7(p(HR)=0.027),1.3(p(HR)=0.24)。
2ELTD1在结直肠癌细胞生物学行为中的作用
(1)敲低ELTD1的表达可以抑制CRC细胞株(HT29和RKO)增殖、促进细胞凋亡,并使细胞阻滞在G1期。
(2)敲低ELTD1的表达可以抑制CRC细胞的迁移侵袭,而过表达ELTD1则促进迁移侵袭。
3ELTD1通过激活MMP2促进结直肠癌细胞迁移侵袭
(1)敲低ELTD1表达后,CRC细胞中MMP2、MMP3、MMP9、N-cadherin、uPA和Snail1显著下调,而E-cadherin、Occudin和CDH22显著上调。其中MMP2变化最为明显。
(2)MMP2过表达质粒可以部分逆转敲低ELTD1后CRC细胞迁移侵袭能力的抑制效应。
(3)敲低ELTD1的表达后,MMP2启动子报告基因荧光素酶活性显著降低。
研究结论
1.在小鼠CRC模型和CRC临床组织中,ELTD1均表达上调。
2.ELTD1高表达的CRC病人淋巴结转移增多,生存期缩短,预后较差。
3.ELTD1促进CRC细胞增殖和迁移侵袭。
4.ELTD1通过促进MMP2的转录,从而加快CRC细胞的迁移侵袭。