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目的:子宫内膜异位症(Endometriosis,EMs,简称内异症)是妇科常见病和疑难病,虽然是良性疾病,却有恶变倾向。子宫内膜异位症恶变率约1%左右。内异症恶变最高发部位在卵巢,其中约90%是上皮性恶性肿瘤。异位子宫内膜发生恶变,生长旺盛的肿瘤组织破坏了起源组织,由于病理取材的局限,内异症恶变发病率可能被低估。根据内异症发病机制“在位内膜决定论”和课题组前期内异症恶变系列研究,提出在位内膜基因遗传学改变与异位内膜恶变同样具有相关性。因此,针对内异症患者在位内膜恶变相关分子标志物进行风险评估,并给予早期干预、及时以预防恶变为目的治疗内异症,将对内异症恶变起到预防作用。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNA),不能编码蛋白质,长度大于200个核苷酸单位。研究报道lncRNA作为一种功能性RNA分子,其可从表观遗传学、转录水平及转录后水平等多方面调控基因表达,诱发肿瘤等疾病的发生和发展。前期已利用LncRNA/mRNA芯片对Ⅰ型内膜癌癌组织进行LncRNA表达谱筛查及组织验证,LncRNA BANCR是其中明显上调的LncRNA之一。而卵巢子宫内膜异位症恶变与子宫内膜癌在临床、病理特点及分子异常等方面存在显著相关性,同时预实验结果显示LncRNA BANCR在内异症恶变癌组织中表达明显升高,推测LncRNA BANCR可能同样参与内异症恶变的发生。因此,本研究从在位内膜LncRNA BANCR表达改变入手,通过组织和体外细胞实验系统研究BANCR表达与子宫内膜异位症恶变的相关性、生物学作用及可能调控机制,为实现利用内异症患者在位内膜,预测异位内膜恶变的风险提供新思路。 方法:利用显微切割技术、石蜡组织提取RNA、实时定量PCR方法检测LncRNA BANCR在内异症恶变中的表达情况,分析LncRNA BANCR与内异症恶变患者临床病理特征的关系。体外细胞实验中,利用子宫内膜细胞原代培养、慢病毒感染、RNA干扰等技术构建过BANCR表达及敲低细胞模型,利用CCK-8、细胞划痕实验、Transwell侵袭试验及流式细胞技术等全面验证BANCR对子宫内膜细胞生物学行为的影响,明确在位内膜BANCR改变在异位子宫内膜发生恶变中的作用。利用生物信息学CNC共表达网络分析BANCR的候选调控基因,利用免疫组化方法检测候选调控基因在内异症恶变及其在位内膜中的表达情况,分析BANCR表达与候选调控基因之间表达相关性。利用实时荧光定量PCR以及蛋白免疫印迹等技术分析BANCR对候选基因的调控关系,利用蛋白免疫印迹、CCK-8、划痕和Transwell等技术检测BANCR对ERK/MAPK信号通路激活的影响,明确BANCR参与内异症恶变的可能作用机制。 结果:⑴恶变癌组织LncRNA BANCR表达水平明显高于其在位内膜组织(P<0.05);恶变癌组织BANCR表达水平明显高于内异症组异位内膜(P<0.05)。在卵巢内异症组中,异位内膜组织与其在位内膜组织中BANCR表达水平之间的差异无统计学意义(P>0.05)。BANCR在内异症恶变组的在位内膜中表达水平显著高于内异症组在位内膜(P<0.05),也高于正常内膜组织(P<0.05)。在内异症恶变中,LncRNA BANCR表达水平与患者年龄及病理学类型无明显相关性(P>0.05),即卵巢子宫内膜样腺癌及卵巢透明细胞癌中BANCR表达水平无明显差异。而LncRNA BANCR表达与内异症恶变患者FIGO分期及淋巴结转移明显相关,其中,BANCR在FIGOⅠ期与Ⅱ-Ⅳ期之间的表达差异具有统计学意义(P=0.003),同时,BANCR在FIGOⅠ a期与Ⅰc期之间的表达差异也具有统计学意义(P=0.022)。体外细胞实验中,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示:感染BANCR过表达慢病毒的内异症在位内膜细胞(EUC-BANCR)中BANCR表达水平明显高于阴性对照(NC)及空白对照(control)(P<0.05),转染si-BANCR组Ishikawa和HEC-1A细胞中BANCR表达水平均明显减低(P<0.05),提示细胞转染成功;CCK8检测结果显示:与空白对照及阴性对照相比,过表达BANCR组内异症在位内膜细胞增殖能力明显增高(P<0.05),敲低BANCR组Ishikawa和HEC-1A细胞增殖能力明显减低(P<0.05);划痕实验结果显示:过表达BANCR组内异症在位内膜细胞迁移能力明显增高(P<0.05),敲低BANCR组Ishikawa和HEC-1A细胞迁移能力明显减低(P<0.05);Transwell侵袭实验结果显示:过表达BANCR组内异症在位内膜细胞侵袭能力明显增高(P<0.05),敲低BANCR组Ishikawa和HEC-1A细胞侵袭能力明显减低(P<0.05);流式细胞仪分析结果显示,过表达BANCR组内异症在位内膜细胞G0/G1期比例明显减少,而S期比例明显增加(P<0.01),敲低BANCR组Ishikawa和HEC-1A细胞G0/G1期比例明显增加(P<0.05),S期比例明显减少(P<0.05);AnnexinⅤ/APC分析细胞凋亡结果显示,过表达BANCR组内异症在位内膜细胞凋亡率明显减低(P<0.01);蛋白免疫印迹技术检测结果显示,与空白对照组和阴性对照组相比,过表达BANCR组,内异症在位内膜细胞中Cyclin D1、Bcl-2及Vimentin表达增高(P<0.05),E-cadherin减低(P<0.05)。⑵对LncRNA BANCR进行生物信息学CNC(Coding-non-coding)共表达网络分析,结果提示MMP1、MMP2和PTK2/FAK可能与BANCR存在共表达关系(Pearson相关系数分别为0.99、0.988和0.987,P<0.05);免疫组化实验结果显示:卵巢内异症恶变组癌灶组织MMP2、MMP1及PTK2/FAK蛋白阳性率显著高于其在位内膜(P<0.05),同时,卵巢内异症恶变在位内膜MMP2、MMP1及PTK2/FAK蛋白表达阳性率明显高于内异症在位内膜组及正常内膜组(P<0.05);利用Spearman等级相关分析结果显示,BANCR表达与MMP2、 MMP1及PTK2/FAK阳性率成正相关(P<0.01);荧光定量PCR和蛋白免疫印迹实验结果显示,MMP2、MMP1及PTK2/FAK mRNA和蛋白水平在过表达BANCR的内异症在位内膜细胞(EUC-BANCR)中明显增高(P<0.05);与空白对照组和阴性对照组相比,过表达BANCR的内异症在位内膜细胞中,P-ERK/ERK和P-ATK/AKT比值明显增高(P<0.05),而ERK和AKT表达不改变,其中P-ERK蛋白表达水平差异更显著,提示BANCR激活ERK/MAPK通路更为显著;加入ERK特异性抑制剂U0126后,P-ERK水平显著减低,与单独过表达BANCR相比,同时加入U0126的内异症在位内膜细胞增殖和迁移侵袭能力明显减低(P<0.01),同时可逆转BANCR对MMP1和MMP2的上调作用,提示BANCR可通过激活ERK/MAPK通路进而影响内膜细胞生物学特性,促进异位内膜恶变的发生发展。 结论:①LncRNA BANCR在卵巢内异症恶变癌组织及其在位内膜中高表达,LncRNA BANCR表达与卵巢内异症恶变患者FIGO分期及淋巴结转移明显相关,在位内膜LncRNA BANCR表达与卵巢子宫内膜异位症恶变的发生及疾病进展密切相关。LncRNA BANCR可能通过上调Cyclin D1、Bcl-2表达促进在位内膜增殖抑制凋亡;BANCR可能通过上调Vimentin、下调E-cadherin促进EMT发生增强在位内膜细胞迁移侵袭能力;LncRNA BANCR可通过影响内异症在位子宫内膜细胞增殖凋亡和迁移侵袭等生物学特性,参与内异症恶变的发生发展。②在内异症恶变组织中,LncRNA BANCR异常表达与MMP1/MMP2/PTK2成正相关,共同参与内异症相关卵巢癌的发生;在位内膜LncRNA BANCR可部分激活ERK/MAPK通路,并且ERK/MAPK通路介导了BANCR对在位内膜细胞增殖和迁移侵袭等生物学特性的影响以及MMP1和MMP2表达调控,参与内异症恶变,为深入研究内异症恶变的发生机制提供了有力的基础。