论文部分内容阅读
背景中枢神经系统最常见的恶性肿瘤是胶质瘤,约占颅内肿瘤的40%~50%,胶质母细胞瘤是发病率最高的原发恶性中枢神经系统肿瘤,其突出特点是高侵袭和易复发等特性。胶质瘤在神经外科领域一直属于难治性疾病,尽管多年来针对胶质母细胞瘤的临床治疗策略进行了很多研究和改进,包括手术、化疗、放疗以及靶向治疗等,但患者的预后并没有显著改善,总体的中位生存期约14个月,存活超过2年的不足10%。进一步阐明胶质瘤,尤其是胶质母细胞瘤的产生和生长的相关机制,寻找相对特异性的靶点,对于提高胶质瘤病人的预后及疗效十分迫切。miR-199a-5p在人类癌症中具有双重调节作用,miR-199a-5p有潜力做为治疗靶标,但是miR-199a-5p在胶质瘤尤其是胶质母细胞发生发展中的作用仍不清楚。CELSR1是果蝇的哺乳动物同源基因的一种,属于钙粘蛋白超家族成员中的一个。CELSR1同样是平面细胞极性信号通路的成员。CELSR1突变与严重的神经管缺陷颅脊柱裂有关。然而,迄今为止,CELSR1在包括胶质瘤在内的肿瘤中的生物学功能尚未被证实,同时CELSR1与miR-199a-5p之间的相关性尚未报道。因此探讨CELSR1在胶质瘤尤其是胶质母细胞瘤中的作用及其功能,阐明CELSR1上下游调控机制非常有必要。材料与方法采用TCGA_GEPIA工具、RT-qPCR和Western-blot法检测CELSR1在胶质瘤中的表达。分别用CCK-8、Wound Healing实验和Transwell侵袭实验检测CELSR1对细胞增殖能力、迁移能力和侵袭能力的影响。用Target Scan预测CELSR1的上游调控miRNAs,并用双荧光素酶活性检测技术进行验证。实验结果(1)CELSR1在胶质瘤中高表达利用癌症特征分析工具(CHAT),发现CELSR1与基因组不稳定和突变、逃避生长抑制物、诱导血管生成、侵袭和转移、维持增殖信号等特性有关。为了确定CELSR1在胶质瘤中的表达情况,利用GEPIA工具分析了TCGA数据库,并检测了CELSR1在胶质瘤细胞中的含量变化。TCGA数据库显示,CELSR1在胶质瘤患者中显著高表达(P<0.05)。此外,Western blot和RT-qPCR检测分别显示胶质瘤细胞中CELSR1蛋白和mRNA表达水平均明显升高(P<0.001)。(2)CELSR1在胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭中有明确促进作用为了探讨CELSR1在胶质瘤中的作用及其机制,敲除和过表达了U251和U118细胞中的CELSR1。CCK-8分析显示,CELSR1显著提高U251和U118细胞的细胞活力(P<0.01),而阻断CELSR1则显著抑制U251和U118细胞的细胞活力(P<0.01)。此外,Wound Healing实验发现CELSR1显著促进细胞迁移(P<0.01)。Transwell侵袭实验显示,CELSR1显著促进细胞侵袭(P<0.01)。(3)CELSR1是miR-199a-5p的直接作用靶标为了确定CELSR1的上游调控机制,利用targetscan数据库预测了相关的miRNA。发现CELSR1可能是miR-199a-5p的直接靶点。为了进一步研究miR-199a-5p和CELSR1之间的关系,在U251和U118细胞中转染miR-199a-5p mimics、miR-199a-5p inhibitors,并检测不同组的CELSR1表达水平。RT-qPCR分析发现miR-199a-5p mimics显著抑制了CELSR1的mRNA表达(P<0.01),miR-199a-5p inhibitors显著促进了CELSR1的mRNA表达(P<0.01)。Western-blot分析显示miR-199a-5p mimics显著抑制CELSR1蛋白表达(P<0.01),miR-199a-5p inhibitors显著促进CELSR1蛋白表达(P<0.05)。为了进一步验证miR-199a-5p与CELSR1之间的结合位点,检测了共转染后的相对荧光素酶活性。双荧光素酶检测分析结果显示miR-199a-5p mimics显著抑制CELSR1 wt 3’UTR的荧光素酶活性(P<0.01),miR-199a-5p inhibitors显著提高U251和U118细胞中CELSR1 wt3’UTR的荧光素酶活性(P<0.01),而miR-199a-5p mimics、miR-199a-5p inhibitors不调节U251和U118细胞中CELSR1 mut3’UTR的荧光素酶活性(P>0.05)。(4)CELSR1是miR-199a-5p作用的效应因子为了进一步阐明miR-199a-5p/CELSR1轴对细胞生物学功能的调控过程,共转染了CELSR1和miR-199a-5p mimics,检测了U251和U118细胞的增殖、迁移和侵袭。CCK-8分析显示,miR-199a-5p mimics显著逆转了CELSR1促进胶质瘤细胞增殖的作用(P<0.01)。Wound Healing实验发现miR-199a-5p mimics显著逆转了CELSR1促进细胞迁移的作用(P<0.01)。Transwell侵袭实验发现miR-199a-5p mimics显著逆转了CELSR1促进细胞侵袭的作用(P<0.01)。此外,发现CELSR1显著逆转miR-199a-5p抑制ROCK1、Galectin1和Snail的mRNA表达的作用。实验结论(1)在胶质瘤细胞中CELSR1明显升高,CELSR1增强胶质瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力(2)miR-199a-5p在胶质瘤细胞中低表达,miR-199a-5p可抑制CELSR1表达,miR-199a-5p与CELSR1存在调控关系(3)CELSR1是miR-199a-5p调控胶质瘤恶性生物学行为的作用靶标,miR-199a-5p部分逆转CELSR1升高水平(4)miR-199a-5p部分逆转CELSR1增强胶质瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力的作用(5)miR-199a-5p通过CELSR1调节ROCK1、Galectin1和Snail途径参与胶质瘤恶性生物学行为调控。