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卵巢癌是致死率最高的妇科恶性肿瘤,五年生存率约为48%。浆液性卵巢癌(Serous ovarian carcinoma,SOC)为最常见的病理类型,预后差。由于卵巢癌发病位置隐匿,早期诊断困难,发展迅速,半数以上患者在确诊时已发生远处转移。浆液性卵巢癌的标准治疗方案为手术以及以铂类为基础的化疗,但多数患者会出现复发及耐药,是临床上非常棘手的问题。因此,研究浆液性卵巢癌发生发展及耐药的具体分子机制是目前亟需解决的难题,也是提高SOC早期诊断率、克服耐药、改善预后的重要方法。细胞分裂周期相关基因8(Cell divisioncycle associated 8,CDCA8),是染色体过客复合体(Chromosomal passenger complex,CPC)的重要成员之一。CPC 由 AURKB、INCENP、BIRC5/survivin和CDCA8组成,在细胞周期分裂中发挥重要作用。多项研究表明,CDCA8在多种恶性肿瘤中高表达,与患者的不良预后密切相关,且参与肿瘤细胞的增殖转移等恶性行为。CDCA8在化疗耐药的浆液性卵巢癌中高表达,但其在卵巢癌发生发展及耐药中的具体作用及机制尚不明确。CDCA8是否影响SOC的发展及耐药,靶向CDCA8能否提高卵巢癌患者的顺铂敏感性,CDCA8在SOC中受哪些因素调控,又是如何发挥功能的,这些问题尚不明确,也是我们着力解决的问题。为了阐明CDCA8在SOC发生发展及耐药中的具体作用及机制,本课题主要从以下3个部分进行阐述:第一部分CDCA8在浆液性卵巢癌发生发展和化疗耐药中的作用研究目的:1.明确CDCA8在浆液性卵巢癌中的表达。2.阐明CDCA8对浆液性卵巢癌增殖、转移等生物学行为的影响。3.研究CDCA8对卵巢癌顺铂敏感性的影响。研究内容及方法:1.通过公共数据库进行数据挖掘,比较CDCA8在浆液性卵巢癌及正常对照组织的表达。在临床组织标本中通过qRT-PCR、Western blot、免疫组化等检测CDCA8在高级别浆液性卵巢癌(High-grade serous ovarian carcinoma,HGSOC)及输卵管伞(Fallopian tube,FT)的表达。2.构建CDCA8稳定敲低及过表达的卵巢癌细胞系,利用MTT及平板克隆实验探究CDCA8对SOC细胞增殖的影响,并通过裸鼠皮下成瘤实验验证。3.流式细胞仪检测CDCA8对卵巢癌细胞周期及凋亡的影响。4.Transwell实验研究CDCA8对SOC细胞侵袭迁移的影响,Western blot检测上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transformation,EMT)分子表达变化。5.GEO数据库检索CDCA8在顺铂耐药卵巢癌细胞的表达,体内外实验研究CDCA8对SOC细胞顺铂敏感性的影响。研究结果:1.公共数据库及临床组织样本证明CDCA8在SOC中高表达。2.体外实验显示,敲低CDCA8抑制SOC细胞的增殖、转移并导致细胞周期G2/M期阻滞,过表达CDCA8促进卵巢癌细胞的增殖及转移。体内实验证实,敲低CDCA8抑制裸鼠体内肿瘤的生长。3.MTT、平板克隆及体内实验表明,敲低CDCA8提高卵巢癌细胞体内外对顺铂的敏感性。研究小结:1.CDCA8在浆液性卵巢癌中高表达。2.过表达CDCA8促进浆液性卵巢癌的增殖及转移。3.敲低CDCA8增强卵巢癌细胞的顺铂敏感性。第二部分CDCA8促进浆液性卵巢癌发生发展和化疗耐药的机制研究研究目的:1.筛选并明确CDCA8促进卵巢癌增殖、转移及耐药的相关通路及基因。2.阐明CDCA8与靶基因的相关性。3.明确靶基因对卵巢癌生物学行为的影响。研究内容及方法:1.通过RNA-seq寻找随CDCA8表达下降而变化的差异基因,并对差异基因进行生物信息学分析,明确CDCA8发挥作用的关键信号通路及基因。2.利用公共数据库明确CDCA8与靶基因的相关性,并通过细胞学实验验证。3.MTT及平板克隆实验探究靶基因对SOC细胞功能的影响。4.拯救实验明确CDCA8与靶基因在卵巢癌中的调控关系。研究结果:1.RNA-seq结果显示,CDCA8通过调控细胞周期、DNA复制、细胞凋亡及同源重组修复发挥作用,且细胞周期变化最明显。分析细胞周期中代表性分子的表达及功能,选取TTK为CDCA8的靶基因。2.数据库、临床组织样本及卵巢癌细胞均证实TTK与CDCA8表达正相关。Co-IP实验显示,CDCA8与TTK相互作用。3.细胞功能实验表明,敲低TTK抑制SOC细胞的增殖、转移并增加卵巢癌细胞的顺铂敏感性。4.拯救实验显示,敲低TTK能部分减弱CDCA8过表达增强的增殖及转移,并增强CDCA8高表达卵巢癌细胞的顺铂敏感性。研究小结:1.TTK为CDCA8发挥作用的重要靶基因。2.TTK在卵巢癌中高表达,敲低TTK抑制卵巢癌的增殖、转移并提高卵巢癌细胞的顺铂敏感性。3.CDCA8通过TTK促进卵巢癌的增殖、转移及化疗耐药。第三部分CDCA8在浆液性卵巢癌中上游调控机制的研究研究目的:1.筛选并明确直接转录调控CDCA8的转录因子。2.阐明转录因子在SOC中的生物学功能。研究内容及方法:1.JASPAR及Cistrome网站筛选调控CDCA8的转录因子。2.qRT-PCR、Western blot验证转录因子与CDCA8表达的相关性,通过双荧光素酶和ChIP实验证实转录因子直接结合CDCA8的启动子并调控其表达。3.MTT及平板克隆等实验研究转录因子对SOC增殖、转移及顺铂敏感性的影响。4.拯救实验阐明转录因子对CDCA8生物学功能的调控。研究结果:1.JASPAR及Cistrome网站发现转录因子MYBL2可以结合CDCA8的启动子。2.qRT-PCR、Western blot等表明MYBL2与CDCA8表达正相关,双荧光素酶和ChIP实验证实MYBL2可以直接结合CDCA8的启动子。3.MTT及平板克隆结果显示,敲低MYBL2抑制卵巢癌细胞的增殖、转移,并提高卵巢癌细胞的顺铂敏感性。4.拯救实验显示,过表达CDCA8可以部分恢复敲低MYBL2导致的生长抑制,敲低CDCA8能部分减弱MYBL2过表达增强的增殖及侵袭迁移。研究小结:1.MYBL2直接转录调控CDCA8。2.敲低MYBL2抑制卵巢癌细胞的增殖、转移,并提高卵巢癌细胞的顺铂敏感性。3.MYBL2通过CDCA8调控卵巢癌细胞的增殖及转移。通过以上三个部分的研究,得出最终结论为:1.CDCA8促进浆液性卵巢癌的增殖、转移及顺铂耐药,靶向CDCA8可以抑制卵巢癌的增殖、转移并提高卵巢癌的顺铂敏感性。2.CDCA8在卵巢癌中受MYBL2直接转录调控,并通过TTK促进浆液性卵巢癌的增殖、转移及顺铂耐药。3.靶向MYBL2/CDCA8/TTK轴有望提高卵巢癌患者的顺铂敏感性,成为卵巢癌治疗的新靶点。