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肝癌(HCC)已成为全球第二大癌症相关的死亡病因,根据2015年全国癌症统计分析,肝癌占国内恶性肿瘤发病率的五分之一,已成为严重威胁我国人民健康和生命的一大杀手。据统计,90%以上的肝癌是原发性肝癌,可由慢性乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、酗酒、或与糖尿病和肥胖相关的代谢性疾病所诱发。手术切除,肝移植,放疗及药物化疗是目前治疗肝癌的常见方式,而手术切除仍是治疗肝癌最有效的手段。但是由于肝癌的高转移潜能和肿瘤新生血管的侵犯,临床上只有不足20%的患者能行手术切除,并且肝癌的高复发性又导致患者术后5年的生存率不到30%,这一现象是目前困扰临床治疗的一大难题。研究认为肝癌的高转移性和异常激活的血管生成,是导致肝癌患者术后易复发及低生存率的主要原因。因此研究阐明调控肝癌转移和异常血管新生的原因及探究肝癌治疗新的靶点,是目前急需解决的问题,同时也具有非常重要的意义。
肿瘤坏死因子α诱导蛋白1(TNFAIP1),又称B12或BACURD2,是一种可由TNF-α或LPS诱导的蛋白,在参与肿瘤细胞的增殖、凋亡、迁移、DNA合成、免疫、神经元发育和阿尔兹海默疾病中,起重要的调控作用。然而,TNFAIP1在肝癌中的作用和潜在机制却未见相关报道。为研究TNFAIP1在肝癌中的表达情况及作用,我们设计以下实验方案:通过免疫组化、westernblot和RT-qPCR分析TNFAIP1在肝癌组织、癌旁组织和肝癌细胞系中表达情况;由慢病毒介导构建过表达TNFAIP1的MHCC97H-Control、MHCC97H-TNFAIP1稳转细胞株和敲低TNFAIP1的SMMC7721-shControl、SMMC7721-shTNFAIP1稳转细胞株,采用CCK8(Cell Counting Kit-8)试剂盒分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞增殖的影响;裸鼠皮下成瘤实验研究过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞异种移植瘤生长的影响;TUNEL凋亡检测试剂盒结合Westernblot实验,分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞凋亡的影响;Trans-well实验和裸鼠尾静脉注射实验,在体外和体内研究过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞侵袭转移的影响;由慢病毒介导构建过表达TNFAIP1和敲低TNFAIP1的HUVECS的稳转细胞株,研究过表达和敲低TNFAIP1对血管生成的影响;通过westernblot、RT-qPCR、免疫组化实验分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞增殖、凋亡、侵袭转移、上皮细胞间充质转化(EMT)和血管生成相关基因表达的影响;通过双荧光素酶报告实验、免疫荧光、液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、免疫共沉淀(CO-IP)、GST-pulldown、westernblot和泛素检测实验,研究TNFAIP1调控肝癌发生和发展的分子机制。
我们发现:1)TNFAIP1在肝癌组织和肝癌细胞系中的低表达,并且与肝癌组织学分级的增加呈负相关;2)TNFAIP1过表达在体内外抑制肝癌细胞的增殖、转移、EMT和血管生成而促进肝癌的凋亡,而敲低TNFAIP1则表现出相反的作用;3)TNFAIP1过表达下调NF-κB靶基因:Bcl-2、Bcl-XL、CCND1、MMP2、MMP9、TWIST1和VEGF的表达,敲低TNFAIP1则表现出相反的结果;4)过表达TNFAIP1减少p-p65(ser536)、p-p65(ser529)、p-IκBα(ser32)、p-IKKα/β(ser176/180)的磷酸化,抑制NF-κB的转录激活,而敲低TNFAIP1则促进p-p65(ser536)、p-p65(ser529)、p-IκBα(ser32)、p-IKKα/β(ser176/180)的磷酸化,激活NF-κB通路;5)过表达TNFAIP1降低HIF-1α和HIF-1β表达,抑制HIF-1通路,相反敲低TNFAIP1增加HIF-1α和HIF-1β表达,激活HIF-1通路;6)TNFAIP1与酪蛋白激酶IIβ(CK2β,又称CSNK2B)相互作用,形成TNFAIP1/Cul3泛素连接酶复合物介导CSNK2B的泛素降解,抑制CSNK2B依赖的NF-κB转录激活;7)过表达CSNK2B,促进NF-κB通路转录激活;8)过表达CSNK2B逆转TNFAIP1对肝癌细胞增殖、迁移和血管生成的抑制作用;9)TNFAIP1和CSNK2B的表达在肝癌临床样本中呈负相关。
结论:TNFAIP1在肝癌临床样本和肝癌细胞中下调;过表达TNFAIP1通过泛素介导的降解途径选择性下调CSNK2B,阻断NF-κB的转录激活,下调NF-κB靶基因,包括CCND1、Bcl-2、Bcl-XL、MMP2、MMP9、TWIST1和VEGF的表达,从而抑制肝癌细胞的增殖、侵袭、转移、EMT和血管生成并促进肝癌细胞的凋亡。总的来说,我们的发现证实了TNFAIP1可作为肝癌的抑制因子通过调控TNFAIP1/CSNK2B/NF-κB信号通路,这可能为肝癌检测提供一个新的标志物和为肝癌治疗新添一个潜在的治疗靶点。
肿瘤坏死因子α诱导蛋白1(TNFAIP1),又称B12或BACURD2,是一种可由TNF-α或LPS诱导的蛋白,在参与肿瘤细胞的增殖、凋亡、迁移、DNA合成、免疫、神经元发育和阿尔兹海默疾病中,起重要的调控作用。然而,TNFAIP1在肝癌中的作用和潜在机制却未见相关报道。为研究TNFAIP1在肝癌中的表达情况及作用,我们设计以下实验方案:通过免疫组化、westernblot和RT-qPCR分析TNFAIP1在肝癌组织、癌旁组织和肝癌细胞系中表达情况;由慢病毒介导构建过表达TNFAIP1的MHCC97H-Control、MHCC97H-TNFAIP1稳转细胞株和敲低TNFAIP1的SMMC7721-shControl、SMMC7721-shTNFAIP1稳转细胞株,采用CCK8(Cell Counting Kit-8)试剂盒分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞增殖的影响;裸鼠皮下成瘤实验研究过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞异种移植瘤生长的影响;TUNEL凋亡检测试剂盒结合Westernblot实验,分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞凋亡的影响;Trans-well实验和裸鼠尾静脉注射实验,在体外和体内研究过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞侵袭转移的影响;由慢病毒介导构建过表达TNFAIP1和敲低TNFAIP1的HUVECS的稳转细胞株,研究过表达和敲低TNFAIP1对血管生成的影响;通过westernblot、RT-qPCR、免疫组化实验分析过表达TNFAIP1对MHCC97H稳转细胞和敲低TNFAIP1对SMMC7721稳转细胞增殖、凋亡、侵袭转移、上皮细胞间充质转化(EMT)和血管生成相关基因表达的影响;通过双荧光素酶报告实验、免疫荧光、液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、免疫共沉淀(CO-IP)、GST-pulldown、westernblot和泛素检测实验,研究TNFAIP1调控肝癌发生和发展的分子机制。
我们发现:1)TNFAIP1在肝癌组织和肝癌细胞系中的低表达,并且与肝癌组织学分级的增加呈负相关;2)TNFAIP1过表达在体内外抑制肝癌细胞的增殖、转移、EMT和血管生成而促进肝癌的凋亡,而敲低TNFAIP1则表现出相反的作用;3)TNFAIP1过表达下调NF-κB靶基因:Bcl-2、Bcl-XL、CCND1、MMP2、MMP9、TWIST1和VEGF的表达,敲低TNFAIP1则表现出相反的结果;4)过表达TNFAIP1减少p-p65(ser536)、p-p65(ser529)、p-IκBα(ser32)、p-IKKα/β(ser176/180)的磷酸化,抑制NF-κB的转录激活,而敲低TNFAIP1则促进p-p65(ser536)、p-p65(ser529)、p-IκBα(ser32)、p-IKKα/β(ser176/180)的磷酸化,激活NF-κB通路;5)过表达TNFAIP1降低HIF-1α和HIF-1β表达,抑制HIF-1通路,相反敲低TNFAIP1增加HIF-1α和HIF-1β表达,激活HIF-1通路;6)TNFAIP1与酪蛋白激酶IIβ(CK2β,又称CSNK2B)相互作用,形成TNFAIP1/Cul3泛素连接酶复合物介导CSNK2B的泛素降解,抑制CSNK2B依赖的NF-κB转录激活;7)过表达CSNK2B,促进NF-κB通路转录激活;8)过表达CSNK2B逆转TNFAIP1对肝癌细胞增殖、迁移和血管生成的抑制作用;9)TNFAIP1和CSNK2B的表达在肝癌临床样本中呈负相关。
结论:TNFAIP1在肝癌临床样本和肝癌细胞中下调;过表达TNFAIP1通过泛素介导的降解途径选择性下调CSNK2B,阻断NF-κB的转录激活,下调NF-κB靶基因,包括CCND1、Bcl-2、Bcl-XL、MMP2、MMP9、TWIST1和VEGF的表达,从而抑制肝癌细胞的增殖、侵袭、转移、EMT和血管生成并促进肝癌细胞的凋亡。总的来说,我们的发现证实了TNFAIP1可作为肝癌的抑制因子通过调控TNFAIP1/CSNK2B/NF-κB信号通路,这可能为肝癌检测提供一个新的标志物和为肝癌治疗新添一个潜在的治疗靶点。