论文部分内容阅读
背景:越来越多的证据表明,髓样细胞触发受体2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2,TREM2)在肿瘤发生、发展和肿瘤治疗中发挥着关键的信号枢纽作用。而在不同肿瘤中发挥着不同甚至相反的作用,目前尚无TREM2在甲状腺乳头状癌中作用的相关研究报道。目的:研究TREM2在甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)患者中的表达情况及与临床预后的相关性;探索TREM2在体内及体外的生物学功能;通过构建PTC裸鼠荷瘤模型,探究TREM2是否能成为PTC的治疗新靶点,为治疗PTC提供新的治疗策略。方法:1.生物信息学分析以及TREM2相关检测分析:通过单细胞RNA测序,筛选在PTC中高表达的基因,分析The Cancer Genome Atlas(TCGA)数据库中TREM2在甲状腺癌表达谱芯片数据中患者的生存曲线。通过WB及qRT-PCR检测TREM2在PTC患者的癌组织及癌旁甲状腺正常组织中的表达。通过WB及qRT-PCR检测TREM2在人甲状腺乳头状癌细胞株TPC-1,K1,BCPAP,KTC-1以及人甲状腺正常细胞株Nthy-ori 3-1中蛋白及mRNA的表达水平。2.细胞生物学功能研究:分别通过干扰和过表达慢病毒感染TPC-1和KTC-1细胞,经嘌呤霉素筛选,构建稳定干扰和过表达TREM2的PTC体外细胞实验模型:TREM2-shRNATPC-1 和 TREM2-OEKTC-1 及其阴性对照细胞 TREM2-NC TPC-1 和TREM2-NC KTC-1,通过 WB 及 qRT-PCR 检测 TREM2 在 TREM2-shRNA TPC-1 及TREM2-OEKTC-1中蛋白及mRNA表达水平。通过细胞划痕实验检测细胞迁移,Transwell实验检测细胞侵袭,CCK-8实验检测细胞增殖。3.细胞自噬和凋亡机制研究:WB分别检测干扰和过表达TREM2及其阴性对照组的细胞中自噬相关蛋白ATG7、P62和LC3BⅡ/Ⅰ及凋亡相关蛋白Caspase3、Cleaved Caspase3、Bc12和Bax的蛋白表达水平,再通过WB分别检测TREM2-shRNATPC-1和加入自噬抑制剂3-MA共培养的TREM2-shRNATPC-1细胞以及TREM2-OEKTC-1和加入自噬激活剂雷帕霉素(RAPA)共培养的TREM2-OEKTC-1细胞的凋亡相关蛋白进行挽救实验。流式细胞术检测TREM2-shRNA TPC-1和TREM2-NC TPC-1细胞的凋亡以及TREM2-shRNATPC-1和加入3-MA共培养的TREM2-shRNATPC-1细胞的凋亡。荧光显微镜观察经Stub-RFP-Sens-GFP-LC3双荧光慢病毒感染的细胞的自噬流水平。WB检测经自噬激活剂RAPA处理的TREM2-OE KTC-1和TREM2-NC KTC-1细胞以及经自噬抑制剂3-MA处理的TREM2-shRNA TPC-1和TREM2-NC TPC-1细胞的自噬相关蛋白P62、ATG7和LC3B Ⅱ/Ⅰ的表达水平。4.细胞学机制研究:WB检测经AKT激动剂SC79处理的TREM2-shRNATPC-1和TREM2-NC TPC-1细胞和经mTOR抑制剂RAPA处理的TREM2-OE KTC-1和TREM2-NC KTC-1细胞中自噬相关蛋白P62、ATG7和LC3BⅡ/Ⅰ及AKT/mTOR信号通路分子AKT、p-AKT、mTOR和p-mTOR的表达水平变化。5.裸鼠皮下荷瘤实验:用TREM2-shRNATPC-1和TREM2-NC TPC-1细胞构建裸鼠皮下荷瘤模型,记录肿瘤生长速度,测量肿瘤体积。通过WB检测裸鼠肿瘤组织的TREM2蛋白表达水平;自噬相关蛋白P62、ATG7和LC3BⅡ/Ⅰ以及通路相关分子p-AKT和p-mTOR的蛋白表达水平变化。结果:1.通过收集TCGA数据库中564个甲状腺癌患者的生存数据和基因表达信息分析,发现TREM2高表达患者预后较TREM2低表达的差,且TREM2表达水平与甲状腺癌的组织学分型和TNM分期相关。2.与癌旁甲状腺正常组织相比,PTC组织中TREM2的蛋白及mRNA的表达水平均明显升高。与人甲状腺正常细胞株Nthy-ori 3-1相比,TREM2在人PTC细胞株TPC-1、K1和BCPAP中表达普遍上调,以TPC-1的表达水平最高,在人PTC细胞株KTC-1中表达水平下降。3.通过慢病毒感染,构建稳定干扰和过表达TREM2的PTC细胞模型:TREM2-shRNA TPC-1 及 TREM2-OE KTC-1。与 TREM2-NC TPC-1 组相比,TREM2-shRNA组的mRNA及蛋白水平明显下调;与TREM2-NC KTC-1组相比,TREM2-OE组的表达水平明显上调。4.与 TREM2-NC TPC-1 组相比,TREM2-shRNATPC-1 组中 PTC 细胞的迁移、侵袭和增殖受到抑制;在过表达组中,结果呈现相反的改变。5.与 TREM2-NC TPC-1 组相比,TREM2-shRNA TPC-1 组 PTC 细胞中 P62 和Bcl2 蛋白水平下调,ATG7、LC3B Ⅱ/Ⅰ、Bax 和 Cleaved caspase-3/caspase-3 的表达增加;在流式细胞术中,TREM2-shRNA组中细胞的凋亡小体数量增加,加入3-MA共培养后的TREM2-shRNA TPC-1组细胞凋亡水平则回复性下降;荧光显微镜观察到TREM2-shRNA组荧光斑点增多,merge后的红色斑点增多,以上结果提示干扰TREM2表达可以促进细胞凋亡和自噬。在过表达组中,得到的结果与干扰组相反。6.与TREM2-OE KTC-1组相比,经RAPA处理后的TREM2-OE KTC-1组细胞的P62蛋白水平回复性降低,ATG7和LC3B Ⅱ/Ⅰ回复性升高;与TREM2-shRNA组相比,经3-MA处理后的TREM2-shRNA组PTC细胞P62回复性升高,ATG7和LC3BⅡ/Ⅰ回复性降低。7.与TREM2-shRNA组相比,SC79处理后的TREM2-shRNA组PTC细胞的P62蛋白水平升高,ATG7和LC3B Ⅱ/Ⅰ降低,p-AKT和p-mTOR蛋白水平升高。说明TREM2是通过AKT-mTOR信号通路实现对PTC细胞自噬的调控。8.裸鼠皮下荷瘤模型发现,与TREM2-NC组相比,TREM2-shRNA组裸鼠的肿瘤体积较小。TREM2-shRNA组的ATG7和LC3B Ⅱ/Ⅰ蛋白表达水平上升;TREM2、P62、p-AKT和p-mTOR蛋白表达水平下降。由上可知,在裸鼠皮下荷瘤实验中,TREM2抑制PTC组织自噬,这一作用通过AKT-mTOR信号通路实现。结论:1.TREM2对于PTC患者来说可能是一种预后不良的标志物;2.TREM2在人PTC组织中的表达水平明显高于癌旁甲状腺正常组织;3.通过构建TREM2的PTC细胞稳转株,证实干扰TREM2会抑制PTC细胞增殖、侵袭和迁移,促进细胞自噬和凋亡。过表达TREM2则会得到相反的结果;4.干扰TREM2表达可以逆转SC79对信号通路的激活作用和对自噬的抑制作用,过表达TREM2可以逆转RAPA对信号通路的抑制作用和对自噬的激活作用,表明TREM2可能是通过AKT-mTOR信号通路发挥作用;在裸鼠皮下荷瘤实验中,同样可以得到这一结论。