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研究背景:原发性肝癌(Primary liver cancer,PLC)是一种常见的消化系统恶性肿瘤。按照组织学类型,可将PLC分为肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)、胆管细胞癌(Intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)以及HCC-ICC混合型三种,其中HCC最常见,占PLC发病率的80%以上。HCC由于早期诊断及发现率低,易侵袭及转移,病理机制复杂,其防治一直是目前棘手的问题。因此,深入研究、探索与肝癌病理过程相关的分子因素,提高患者的诊断率及治疗率成为目前急需解决的难题。近年来,细胞间黏附功能的失调与肿瘤的发生发展的关系越来越受到关注。桥粒胶蛋白(Desmocollin,DSC)是介导细胞间粘附的主要蛋白,是构成桥粒和半桥粒组织的重要成分。DSC2是DSC最重要的亚型,在桥粒组织中广泛分布,在介导细胞间连接、粘附以及信号传递等过程中发挥了重要作用。既往研究表明,在一些肿瘤中DSC2结构或功能出现失调。但是,DSC2在肝癌中的作用及其分子机制并不明确。因此,通过对本项目研究了解DSC2在肝癌组织中的表达情况,进一步分析其与肝癌患者临床预后的关系。同时,初步探讨其对肝癌细胞生长、增殖、迁移及侵袭的影响作用及分子机制,为日后肝癌的诊断和治疗提供理论依据及数据支撑。目的:本研究通过明确DSC2在肝癌中的表达情况,进一步分析其与肝癌患者临床病理参数以及生存期的关系。同时,通过体外细胞实验探讨调控DSC2表达对肝癌细胞增殖、克隆形成、凋亡、迁移侵袭及EMT等生物功能的影响及其作用机制,并通过体内实验进一步验证DSC2表达对体内肿瘤生长的作用。旨在为今后肝癌的治疗提供了新的理论依据和数据支持。方法:收集了82个肝癌患者的癌组织以及癌旁正常组织,通过免疫组化染色(Immunohistochemical,IHC)、组织免疫荧光及免疫印迹(Western blot)法检测DSC2在肿瘤组织中的表达情况,进一步分析了DSC2与肝癌患者临床病理学资料的相关性及DSC2蛋白表达与临床预后的关系;Western blot法检测DSC2蛋白在细胞系中的表达情况后筛选合适细胞株进行DSC2基因表达上调或下调,并进一步使用q RT-PCR和Western blot法进一步验证和筛选稳转细胞株;采用集落形成法、CCK-8法和EDU法检测转染细胞增殖能力。AO/EB法分析转染细胞凋亡情况。通过创面愈合和Transwell实验测定转染细胞迁移和侵袭能力。建立裸鼠皮下肿瘤模型,进一步观察DSC2对肿瘤生长的影响。Western blotting检测转染的HCC细胞中DSC2、凋亡相关蛋白、细胞周期相关蛋白、EMT相关蛋白、MMPs相关蛋白和ERK1/2通路相关蛋白的表达,进一步分析DSC2在HCC中发生和恶性进展中的作用。结果:1.通过IHC、组织免疫荧光和western blot法检测HCC患者癌组织和癌旁正常组织,发现DSC2在HCC癌组织中的表达量显著低于癌旁组织(p<0.001)。2.DSC2表达与肝癌患者的年龄、性别、AFP、HBs Ag、HBV DNA、吸烟、饮酒、肝硬化和BCLC分期无关(均p>0.05),而与患者肿瘤直径(p<0.001)、肿瘤分化程度(p=0.004)和门静脉癌栓(p=0.002)显著相关。3.Log-rank对数秩检验结果表明,DSC2阴性比DSC2阳性HCC患者总生存期(OS)更短,差异具有统计学意义(p<0.001)。Cox比例风险回归模型显示:DSC2阳性表达(HR=0.447,95%CI:0.222-0.902;p=0.025)是HCC患者OS的独立保护因素。然而,肿瘤中低分化(HR=2.071,95%CI:1.160-3.698;p=0.014)、存在门静脉癌栓(HR=2.091,95%CI:1.080-4.048;p=0.029)和肿瘤BCLC分期B/C期(HR=2.150,95%CI:1.197-3.861;p=0.010)是HCC患者OS的独立危险因素。4.通过Western blot法检测HCC细胞系(7721、Huh7、LM3和97H)中DSC2蛋白的表达,发现HCC细胞系中DSC2蛋白表达显著低于正常肝细胞系(L02细胞系)(均p<0.05)。5.集落形成、CCK8和Ed U实验结果表明,Over Exp-DSC2 LM3细胞中抑制细胞集落的形成和抑制细胞增殖(均p<0.01),而在Sh RNA-DSC2 7721细胞中细胞集落形成增加且促进细胞增殖(均p<0.05)。此外,在Over Exp-DSC2 LM3细胞中,Cyclin D1、Cyclin B、CDK1、CDK2表达下调(p<0.001),而在Sh RNA-DSC2 7721细胞中,周期相关蛋白均表达上调(p<0.05)。6.LM3细胞中过表达DSC2显著刺激细胞凋亡(p<0.001),而7721细胞中干扰DSC2则明显抑制细胞凋亡(p<0.01)。Over Exp-DSC2 LM3细胞中Bax、c-Caspase-3和Caspase-8的表达量升高(均p<0.01),Bcl-2和Survivin的表达量降低(均p<0.01);而在Sh RNA-DSC2 7721细胞中,Bcl-2和Survivin表达升高(均p<0.05),Bax和c-Caspase-3表达降低(均p<0.001)。7.创面愈合实验显示,LM3细胞中过表达DSC2抑制了细胞活力(24h p<0.05,48h p<0.01),而Sh RNA-DSC2 7721细胞中敲降DSC2细胞活力增强(24h p<0.05,48h p<0.01)。Transwell实验显示,Over Exp-DSC2 LM3细胞的迁移和侵袭能力下降(p<0.01),Sh RNA-DSC2 7721细胞的迁移和侵袭能力增加(p<0.05)。8.体内动物实验结果表明:Over Exp-DSC2组的肿瘤体积和重量显著低于Vector组(p<0.001),而Sh RNA-DSC2组的肿瘤体积和重量显著高于Sh Control组(p<0.001)。9.Over Exp-DSC2 LM3细胞E-cadherin蛋白表达上调,而β-catenin、N-cadherin和Vimentin蛋白表达下调(均p<0.01);Sh RNA-DSC2 7721细胞E-cadherin蛋白表达降低,而β-catenin、N-cadherin和Vimentin蛋白表达增加(均p<0.01)。此外,Over Exp-DSC2的LM3细胞MMPs相关蛋白MMP2和MMP9蛋白表达下调(均p<0.05),而Sh RNA-DSC2的7721细胞MMP2和MMP9表达上调(均p<0.05)。10.DSC2过表达抑制了LM3细胞p-ERK1/2和下游蛋白c-MYC、Fos的表达(均p<0.01),抑制DSC2可增加7721细胞中p-ERK1/2和下游蛋白c-MYC、Fos的表达(均p<0.01)。结论:1.DSC2影响肝癌患者预后,其低表达者预后更差,且其低表达促进肝癌的增殖、EMT、迁移和侵袭。2.DSC2可能通过调控ERK信号通路影响肝癌的增殖和转移。