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背景和目的:以往认为FoxP3是调节性T细胞(Treg)特异性转录因子,对Treg的形成和功能发挥起关键作用。在乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌和胃癌等多种肿瘤中,Treg与临床病理特征及预后评价有重要关系。目前发现FoxP3也在多种肿瘤细胞中表达,具有重要的临床意义。然而,关于这两种均表达FoxP3的淋巴细胞与肿瘤细胞之间有无相互作用及其作用方式和机制还不清楚。仅有少量文献报道了肿瘤细胞可以促进CD4+T转变Treg,发挥免疫逃逸作用。FoxP3基因的功能作用仍不清楚,特别是在胃癌中研究还比较少,它对胃癌生物学行为影响还不明确。仅有少量研究发现FoxP3在乳腺癌和前列腺癌中能抑制多种癌基因的转录,抑制肿瘤生长。本研究的目的是检测和分析在胃癌的发生和发展过程中FoxP3在胃癌细胞以及浸润的淋巴细胞中的表达及临床意义,研究胃癌细胞与淋巴细胞作用方式和机制,探讨FoxP3基因对胃癌细胞生物学行为的影响及发挥作用可能的信号通路,以阐述FoxP3在胃癌发生发展过程中的作用及分子机制。方法:1.利用Real-time PCR和免疫组化技术检测了FoxP3在癌前病变和胃癌组织中的mRNA转录和蛋白表达水平。利用免疫荧光技术检测FoxP3蛋白在多种胃癌细胞系中的表达及分布情况。用免疫组化技术检测胃癌组织芯片中胃癌细胞和淋巴细胞中FoxP3蛋白的表达,并统计分析了胃癌组织及组织芯片中肿瘤细胞和淋巴细胞FoxP3阳性表达分别与临床病理特征的关系;用生存曲线及Cox回归分析两种细胞中FoxP3对预后评价的意义。2.建立直接共培养和间接共培养体系来模拟肿瘤微环境。活细胞工作站及MTT法检测两种共培养体系下对胃癌细胞与淋巴细胞增殖的影响。Real-time PCR及Western blot技术检测共培养后胃癌细胞和淋巴细胞中FoxP3及相关分子表达变化。ELISA技术检测不同共培养方式下细胞上清液中TGF-β1和TGF-β2细胞因子分泌情况。3.体外,用shRNA过表达质粒转染胃癌细胞,经药物筛选和单克隆挑选,建立稳定转染细胞系。CCK-8法检测转染FoxP3基因后胃癌细胞系生长增殖能力的改变,TUNEL染色和流氏细胞技术检测细胞凋亡和细胞周期情况,软琼脂克隆形成实验评价FoxP3基因对胃癌细胞体外克隆形成能力影响;MTT实验测定转FoxP3基因后对化疗药物药物敏感性的差异。体内,通过裸鼠皮下移植瘤成瘤实验进一步验证FoxP3基因对胃癌生长的影响。4. Real-time PCR技术分析胃癌细胞过FoxP3基因后TGF-β及相关分子的转录情况,ELISA技术检测过表达FoxP3基因后一些细胞因子的分泌情况。Western blot技术检测过表达FoxP3基因后凋亡相关蛋白的改变以及NF-κB相关信号通路分子的改变。结果:1.在胃癌组织中,癌细胞FoxP3主要表达于胞浆,弱表达于胞核,而淋巴细胞中FoxP3主要表达于胞核。在多种胃癌细胞系中,FoxP3表达于胞浆和胞核。从胃癌前病变、早期胃癌到进展期胃癌过程中,FoxP3mRNA水平升高(P=0.001)。在胃癌患者中,癌组织高于癌旁组织(P=0.003)。癌组织中FoxP3mRNA水平与TGF-β1(P=0.020, r=0.351), HER2(P=0.002, r=0.443)转录水平正相关。从癌前病变、早期胃癌到进展期胃癌过程中,癌细胞中FoxP3蛋白阳性表达率增高,与肿瘤进展程度相关(P=0.008)。肿瘤组织中癌细胞中FoxP3表达阳性与否以及Treg密度高低与年龄、性别、TNM分期和淋巴结转移不具有相关性。135例胃癌组织芯片的预后分析表明,胃癌组织中癌细胞FoxP3阳性的患者,生存时间长,预后好(P=0.042);而癌组织中Treg越多的患者,生存时间越短,预后差(P=0.034)。Cox回归分析发现FoxP3是预后的保护因素,而Treg是预后的危险因素。2.胃癌细胞与淋巴细胞共培养时能抑制胃癌细胞生长,直接共培养较间接共培养更明显。共培养后,胃癌细胞及淋巴细胞中FoxP3mRNA和蛋白表达均增加,而且上清液中TGF-β1, TGF-β2等细胞因子分泌增加,直接共培养中的细胞因子水平大于间接共培养。3.稳定转染FoxP3基因后的胃癌细胞,与空载体转染的对照组相比,生长增殖减慢,细胞凋亡增加,迁移能力减弱,对化疗药物的敏感性增强。体内实验表明转染FoxP3的细胞裸鼠皮下移植瘤成瘤能力减弱。4. FoxP3基因上调后使促凋亡相关蛋白的表达增强,抑凋亡相关蛋白的表达减弱。同时,NF-κB经典通路P65磷酸化减弱和非经典通路信号相关分子的表达降低。结论:1. FoxP3在胃癌组织中表达增高,阳性表达分布于胃癌细胞和淋巴细胞。胃癌组织中肿瘤细胞FoxP3阳性和高密度浸润的Treg对预后评价有不同的临床意义。2. FoxP3在癌前疾病及胃癌组织中表达增高,但是肿瘤细胞中FoxP3阳性表达患者预后好,可能与FoxP3基因抑制肿瘤生长促凋亡作用,和肿瘤微环境多种分子(如TGF-β、HER2),以及与淋巴细胞之间的相互作用有关。同时,上调FoxP3对化疗药物的敏感性增加也部分解释了肿瘤细胞FoxP3阳性患者预后好的原因。3.胃癌细胞与淋巴细胞共培养可以抑制肿瘤细胞的生长,主要是通过直接接触起作用的,可能细胞因子所依赖的间接接触也促进了这一作甩。4. FoxP3基因在胃癌中具有抑癌作用,可以体内外抑制肿瘤的生长,促进凋亡,可能和NF-κB信号途径改变介导的凋亡分子变化有关。