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本文主要从以下几部分进行论述:
第一部分 NLRC3在子宫内膜癌中的表达及对细胞生物学行为的影响
背景:
子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EnC)是最常见的三大女性生殖系统恶性肿瘤之一,发病率位于世界女性恶性肿瘤的第六位,常见于围绝经期及绝经后老年女性。近年来,因糖尿病、肥胖、高血压、不孕以及含雌激素食物过量摄入,使EnC发病率增高,居我国女性生殖系统恶性肿瘤第2位,且发病年龄年轻化,严重威胁女性健康。
模式识别受体(patternrecognition receptors,PRRs)是宿主固有免疫系统重要的组成部分,定位在包浆的PRRs主要包括NOD样受体(the NOD-like receptors,NLRs)。NLR由三个部分组成,包括N端的效应域、中间的寡聚域、C端富含亮氨酸的重复序列,作用分别为结合下游的效应分子、介导自身的寡聚反应、识别配体。NOD蛋白与配体结合后,蛋白与下游的受体蛋白相互作用,激活转录因子NF-κB,介导炎性介质的表达。
NLRC3(NOD3)是NLR家族中的一员,参与调控经典、非经典的NF-κB信号通路,影响肿瘤发生发展过程。多项研究表明,NLRC3与炎症反应有关,是炎症信号通路的负性调控因子,其功能失调可导致炎症反应和多种自身免疫性疾病。在肿瘤中,NLRC3也有着重要作用。已有研究报道,NLRC3在肝癌组织中表达低于非酒精性脂肪肝炎组织,并可调控肝癌细胞增殖、迁移和侵袭;在膀胱癌中可调控肿瘤的生长和转移;在结肠癌中表达低于正常组织,并可作为磷脂酰肌醇3-激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphoinositide3-kinase/themammalian target of rapamycin,PI3K/mTOR)信号通路的抑制性感受器,可通过抑制结肠癌细胞PI3K/mTOR通路预防结肠癌的发生。PI3K/AKT/mTOR信号通路是调控子宫内膜癌发生发展的关键通路之一,参与子宫内膜癌细胞的多项生命活动,影响其生物学行为,包括细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡、自噬等,并促进肿瘤新生血管形成,对子宫内膜癌上皮-间质转化(epithelial to mesenchymaltransition,EMT)起核心调控作用。目前,NLRC3调控子宫内膜癌发生发展的机制尚不明确,且缺乏关于该分子与EMT指标的相互影响的研究。本文通过检测NLRC3在子宫内膜癌组织中的表达情况,探索NLRC3过表达后对细胞生物学行为的影响及对EMT指标的作用,进一步探讨NLRC3对子宫内膜癌细胞增殖、迁移、侵袭和EMT的影响及潜在作用机制,为NLRC3在子宫内膜癌演进中的作用提供理论和实验基础,为子宫内膜癌的个体化治疗及靶向治疗提供新的方向。
目的:
1.探究NLRC3在子宫内膜癌组织、癌旁组织及正常子宫内膜组织中的表达情况及其临床意义。
2.探究NLRC3过表达后对子宫内膜癌细胞上皮-间质转化标志物表达的影响。
3.探究NLRC3对子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE增殖、迁移、侵袭及体内成瘤能力的影响。
4.探讨NLRC3在EnC发生、发展中的可能作用及临床意义。
方法:
1.免疫组织化学法检测各标本组织中NLRC3的表达情况(标本来源于山东大学附属省立医院病理科石蜡包埋组织,包括高、中、低级别子宫内膜样腺癌、子宫肌瘤内膜组织)。收集术中新鲜标本(标本来源于山东大学附属省立医院中心院区妇科手术患者,包括高、中、低级别子宫内膜样腺癌及对应的癌旁内膜组织,子宫肌瘤内膜组织)。采用Western blot、RT-qPCR检测EnC患者肿瘤组织中NLRC3及其mRNA的表达水平。
2.子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE转染NLRC3过表达慢病毒,利用Western blot法验证转染效率,检测NLRC3的过表达水平,建立NLRC3过表达细胞系。
3.利用Western blot法检测NLRC3过表达对EMT标志物Vimentin、N-cadherin、E-cadherin蛋白表达的影响。
4.通过CCK-8实验、细胞平板克隆实验、划痕愈伤实验、Transwell迁移和侵袭实验检测NLRC3对Ishikawa、KLE细胞增殖、迁移、侵袭能力的影响。
5.利用Western blot法检测NLRC3过表达对PI3K/AKT信号通路的影响。
6.裸鼠体内成瘤实验检测NLRC3对KLE细胞裸鼠体内成瘤和增殖能力的影响。
结果:
1.免疫组化、Western blot结果表示NLRC3在EnC中的阳性表达率显著低于子宫肌瘤内膜组织(P<0.05),根据Western blot结果,NLRC3在EnC组织中的表达显著低于同一患者的癌旁组织(P<0.05)。NLRC3表达与病理分级有关,随着病理分级升高NLRC3表达下降(P<0.05)。根据PCR结果,NLRC3 mRNA水平在EnC组织中高于子宫肌瘤内膜组织(P<0.05)。
2.子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE转染过表达NLRC3慢病毒后,KLE细胞中N-cadherin、Vimentin表达明显降低(p<0.05),E-cadherin表达有上升趋势但无统计学显著性(p>0.05);Ishikawa转染过表达NLRC3慢病毒后,E-cadherin、Vimentin表达水平增高,N-cadherin表达下降,结果无统计学显著性(p>0.05)。
3.CCK-8实验绘制生长曲线实验组与对照组相比无明显差异(p>0.05),平板克隆试验中,实验组克隆数及克隆直径均小于对照组,结果有统计学显著性(p<0.05)。通过划痕愈伤实验及Transwell实验,NLRC3过表达可降低子宫内膜癌细胞Ishikawa、KLE迁移和侵袭能力(p<0.05)。
4.NLRC3过表达后,在KLE、Ishikawa细胞中,对PI3K/AKT通路无明显抑制作用,提示NLRC3在子宫内膜癌中的作用可能通过其它通路进行。
5.裸鼠移植瘤模型表明KLE细胞中NLRC3过表达降低裸鼠体内移植瘤的增殖能力(p<0.05)。
结论:
1.NLRC3参与EnC的发生和发展,在EnC中的表达显著低于正常子宫内膜,且低于相应的癌旁正常组织,与EnC病理分级有关,随肿瘤分级升高NLRC3表达降低,NLRC3可作为EnC病理分级的诊断依据之一,可作为EnC恶性程度划分及选择辅助治疗的辅助指标。
2.KLE细胞中NLRC3过表达抑制EMT,进而抑制EnC发展。
3.NLRC3负性调控子宫内膜癌细胞的生物学行为,过表达NLRC3可降低子宫内膜癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,在体内可抑制裸鼠移植瘤模型中肿瘤增殖。
4.Ishikawa、KLE细胞中,均未发现NLRC3可通过PI3K/AKT信号通路发挥其作用。
5.NLRC3有望成为EnC诊断和治疗的新靶点。
第二部分 GDF15对子宫内膜癌细胞转移机制的研究
目的:
1.探究GDF15变化对子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞系增殖、迁移、侵袭、EMT
的影响。
2.探究GDF15在子宫内膜癌细胞中影响其生物学行为可能的作用机制。
3.探究米非司酮和雌激素对GDF15的作用。
方法:
1.Ishikawa、KLE细胞转染siGDF15,RT-qPCR法验证转染效率。
2.应用CCK8检测实验组及对照组细胞增殖能力,划痕愈伤实验及Transwell迁移和侵袭检测细胞迁移、侵袭能力。
3.Western blot检测EMT及Wnt/β-catenin通路的变化。
4.RT-qPCR检测米非司酮和雌激素作用细胞后GDF15 mRNA的变化。
结果:
1.子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞系敲低GDF15后,Ishikawa细胞增殖能力被抑制;KLE细胞增殖无明显变化。
2.敲低GDF15后,KLE、Ishikawa细胞迁移、侵袭能力受到显著抑制(p<0.05)。
3.敲低GDF15表达后,抑制KLE细胞Vimentin、Snail表达(p<0.05),E-cadherin表达水平升高,敲低GDF15抑制KLE细胞上皮-间质转化能力。
4.敲低GDF15,Ishikawa细胞中Wnt、β-catenin表达显著下降(p<0.05),KLE细胞中β-catenin表达显著下降(p<0.05),Wnt无明显变化(p>0.05)。敲低GDF15可影响子宫内膜癌细胞中Wnt/β-catenin信号通路变化。
5.米非司酮干预KLE、Ishikawa后,GDF15 mRNA表达水平均提高,雌激素干预对细胞GDF15 mRNA表达影响不显著。
结论:
1.敲低子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞中GDF15表达,对细胞增殖无明显影响,可抑制细胞迁移、侵袭、EMT能力,抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活。
2.米非司酮有可能通过GDF 15在子宫内膜癌发生发展中起作用。
第一部分 NLRC3在子宫内膜癌中的表达及对细胞生物学行为的影响
背景:
子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EnC)是最常见的三大女性生殖系统恶性肿瘤之一,发病率位于世界女性恶性肿瘤的第六位,常见于围绝经期及绝经后老年女性。近年来,因糖尿病、肥胖、高血压、不孕以及含雌激素食物过量摄入,使EnC发病率增高,居我国女性生殖系统恶性肿瘤第2位,且发病年龄年轻化,严重威胁女性健康。
模式识别受体(patternrecognition receptors,PRRs)是宿主固有免疫系统重要的组成部分,定位在包浆的PRRs主要包括NOD样受体(the NOD-like receptors,NLRs)。NLR由三个部分组成,包括N端的效应域、中间的寡聚域、C端富含亮氨酸的重复序列,作用分别为结合下游的效应分子、介导自身的寡聚反应、识别配体。NOD蛋白与配体结合后,蛋白与下游的受体蛋白相互作用,激活转录因子NF-κB,介导炎性介质的表达。
NLRC3(NOD3)是NLR家族中的一员,参与调控经典、非经典的NF-κB信号通路,影响肿瘤发生发展过程。多项研究表明,NLRC3与炎症反应有关,是炎症信号通路的负性调控因子,其功能失调可导致炎症反应和多种自身免疫性疾病。在肿瘤中,NLRC3也有着重要作用。已有研究报道,NLRC3在肝癌组织中表达低于非酒精性脂肪肝炎组织,并可调控肝癌细胞增殖、迁移和侵袭;在膀胱癌中可调控肿瘤的生长和转移;在结肠癌中表达低于正常组织,并可作为磷脂酰肌醇3-激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphoinositide3-kinase/themammalian target of rapamycin,PI3K/mTOR)信号通路的抑制性感受器,可通过抑制结肠癌细胞PI3K/mTOR通路预防结肠癌的发生。PI3K/AKT/mTOR信号通路是调控子宫内膜癌发生发展的关键通路之一,参与子宫内膜癌细胞的多项生命活动,影响其生物学行为,包括细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡、自噬等,并促进肿瘤新生血管形成,对子宫内膜癌上皮-间质转化(epithelial to mesenchymaltransition,EMT)起核心调控作用。目前,NLRC3调控子宫内膜癌发生发展的机制尚不明确,且缺乏关于该分子与EMT指标的相互影响的研究。本文通过检测NLRC3在子宫内膜癌组织中的表达情况,探索NLRC3过表达后对细胞生物学行为的影响及对EMT指标的作用,进一步探讨NLRC3对子宫内膜癌细胞增殖、迁移、侵袭和EMT的影响及潜在作用机制,为NLRC3在子宫内膜癌演进中的作用提供理论和实验基础,为子宫内膜癌的个体化治疗及靶向治疗提供新的方向。
目的:
1.探究NLRC3在子宫内膜癌组织、癌旁组织及正常子宫内膜组织中的表达情况及其临床意义。
2.探究NLRC3过表达后对子宫内膜癌细胞上皮-间质转化标志物表达的影响。
3.探究NLRC3对子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE增殖、迁移、侵袭及体内成瘤能力的影响。
4.探讨NLRC3在EnC发生、发展中的可能作用及临床意义。
方法:
1.免疫组织化学法检测各标本组织中NLRC3的表达情况(标本来源于山东大学附属省立医院病理科石蜡包埋组织,包括高、中、低级别子宫内膜样腺癌、子宫肌瘤内膜组织)。收集术中新鲜标本(标本来源于山东大学附属省立医院中心院区妇科手术患者,包括高、中、低级别子宫内膜样腺癌及对应的癌旁内膜组织,子宫肌瘤内膜组织)。采用Western blot、RT-qPCR检测EnC患者肿瘤组织中NLRC3及其mRNA的表达水平。
2.子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE转染NLRC3过表达慢病毒,利用Western blot法验证转染效率,检测NLRC3的过表达水平,建立NLRC3过表达细胞系。
3.利用Western blot法检测NLRC3过表达对EMT标志物Vimentin、N-cadherin、E-cadherin蛋白表达的影响。
4.通过CCK-8实验、细胞平板克隆实验、划痕愈伤实验、Transwell迁移和侵袭实验检测NLRC3对Ishikawa、KLE细胞增殖、迁移、侵袭能力的影响。
5.利用Western blot法检测NLRC3过表达对PI3K/AKT信号通路的影响。
6.裸鼠体内成瘤实验检测NLRC3对KLE细胞裸鼠体内成瘤和增殖能力的影响。
结果:
1.免疫组化、Western blot结果表示NLRC3在EnC中的阳性表达率显著低于子宫肌瘤内膜组织(P<0.05),根据Western blot结果,NLRC3在EnC组织中的表达显著低于同一患者的癌旁组织(P<0.05)。NLRC3表达与病理分级有关,随着病理分级升高NLRC3表达下降(P<0.05)。根据PCR结果,NLRC3 mRNA水平在EnC组织中高于子宫肌瘤内膜组织(P<0.05)。
2.子宫内膜癌细胞系Ishikawa、KLE转染过表达NLRC3慢病毒后,KLE细胞中N-cadherin、Vimentin表达明显降低(p<0.05),E-cadherin表达有上升趋势但无统计学显著性(p>0.05);Ishikawa转染过表达NLRC3慢病毒后,E-cadherin、Vimentin表达水平增高,N-cadherin表达下降,结果无统计学显著性(p>0.05)。
3.CCK-8实验绘制生长曲线实验组与对照组相比无明显差异(p>0.05),平板克隆试验中,实验组克隆数及克隆直径均小于对照组,结果有统计学显著性(p<0.05)。通过划痕愈伤实验及Transwell实验,NLRC3过表达可降低子宫内膜癌细胞Ishikawa、KLE迁移和侵袭能力(p<0.05)。
4.NLRC3过表达后,在KLE、Ishikawa细胞中,对PI3K/AKT通路无明显抑制作用,提示NLRC3在子宫内膜癌中的作用可能通过其它通路进行。
5.裸鼠移植瘤模型表明KLE细胞中NLRC3过表达降低裸鼠体内移植瘤的增殖能力(p<0.05)。
结论:
1.NLRC3参与EnC的发生和发展,在EnC中的表达显著低于正常子宫内膜,且低于相应的癌旁正常组织,与EnC病理分级有关,随肿瘤分级升高NLRC3表达降低,NLRC3可作为EnC病理分级的诊断依据之一,可作为EnC恶性程度划分及选择辅助治疗的辅助指标。
2.KLE细胞中NLRC3过表达抑制EMT,进而抑制EnC发展。
3.NLRC3负性调控子宫内膜癌细胞的生物学行为,过表达NLRC3可降低子宫内膜癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,在体内可抑制裸鼠移植瘤模型中肿瘤增殖。
4.Ishikawa、KLE细胞中,均未发现NLRC3可通过PI3K/AKT信号通路发挥其作用。
5.NLRC3有望成为EnC诊断和治疗的新靶点。
第二部分 GDF15对子宫内膜癌细胞转移机制的研究
目的:
1.探究GDF15变化对子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞系增殖、迁移、侵袭、EMT
的影响。
2.探究GDF15在子宫内膜癌细胞中影响其生物学行为可能的作用机制。
3.探究米非司酮和雌激素对GDF15的作用。
方法:
1.Ishikawa、KLE细胞转染siGDF15,RT-qPCR法验证转染效率。
2.应用CCK8检测实验组及对照组细胞增殖能力,划痕愈伤实验及Transwell迁移和侵袭检测细胞迁移、侵袭能力。
3.Western blot检测EMT及Wnt/β-catenin通路的变化。
4.RT-qPCR检测米非司酮和雌激素作用细胞后GDF15 mRNA的变化。
结果:
1.子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞系敲低GDF15后,Ishikawa细胞增殖能力被抑制;KLE细胞增殖无明显变化。
2.敲低GDF15后,KLE、Ishikawa细胞迁移、侵袭能力受到显著抑制(p<0.05)。
3.敲低GDF15表达后,抑制KLE细胞Vimentin、Snail表达(p<0.05),E-cadherin表达水平升高,敲低GDF15抑制KLE细胞上皮-间质转化能力。
4.敲低GDF15,Ishikawa细胞中Wnt、β-catenin表达显著下降(p<0.05),KLE细胞中β-catenin表达显著下降(p<0.05),Wnt无明显变化(p>0.05)。敲低GDF15可影响子宫内膜癌细胞中Wnt/β-catenin信号通路变化。
5.米非司酮干预KLE、Ishikawa后,GDF15 mRNA表达水平均提高,雌激素干预对细胞GDF15 mRNA表达影响不显著。
结论:
1.敲低子宫内膜癌KLE、Ishikawa细胞中GDF15表达,对细胞增殖无明显影响,可抑制细胞迁移、侵袭、EMT能力,抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活。
2.米非司酮有可能通过GDF 15在子宫内膜癌发生发展中起作用。