论文部分内容阅读
目的:脑胶质瘤是目前最常见的侵袭性颅内原发恶性肿瘤,鉴于其高侵袭、高复发的特性,目前胶质瘤患者的中位生存期约为14.6个月,5年生存率仅为5.5%,严重影响着人类的生活质量和健康。转录调节因子CUX-1为同源异型盒homeobox家族的成员之一,其在大脑皮层上层表达,参与DNA复制、细胞周期控制和DNA修复。目前已有多种研究证明CUX-1参与了多种类型实体肿瘤的增殖。本研究旨在探讨转录因子CUX1在胶质瘤中的表达及其与临床病理和患者预后的关系,并初步预测其在胶质瘤增殖中介导的相关分子机制。方法:运用生物信息学分析方法在肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)中对转录因子CUX-1进行基因差异性表达分析及生存曲线分析。收集于2014年6月至2016年6月之间在山东省临沂市人民医院神经外科经手术切除并经病理诊断定级的不同级别胶质瘤组织46例,以及通过颅脑外伤脑叶切除减压术获得的正常脑组织10例,随访所有患者,获得完整病历资料。培养多株胶质瘤细胞系(U251,SF295,CRT,A172,TJ905)及正常胶质细胞系(HA1800),qRT-PCR,Westernblot实验检测转录因子CUX1在胶质瘤组织及胶质瘤细胞中的表达情况。之后对所收集的全部胶质瘤组织及正常脑组织进行免疫组织化学染色,观察CUX-1的表达情况。χ2检验验证CUX-1表达与多种肿瘤增殖病理参数的关系,多因素Cox回归及Kaplan-Meier生存分析证明CUX-1表达水平对患者总体生存期(OS)及预后的影响。CUX-1小干扰RNA转染胶质瘤细胞,通过划痕实验、CCK8细胞活性实验证明CUX-1对胶质瘤细胞增殖迁移等行为学特性的影响。最后为了进一步研究CUX-1的功能,我们运用生物信息学方法进行GO/KEGG基因富集分析,对CUX-1相关靶基因及其介导的生物学进程和相关的信号通路进行预测。结果:TCGA数据库生物信息学分析表明转录因子CUX-1在正常脑组织和胶质瘤组织之间存在基因差异性表达,且CUX-1高表达明显缩短患者总体生存期(P<0.05)。qRT-PCR,结果证明转录因子CUX-1mRNA随胶质瘤WHO分级的增加表达上调,且其在胶质瘤细胞系(SF295,CRT,A172,TJ905)中表达高于正常胶质细胞系(HA1800);Westernblot实验结果表明CUX-1蛋白表达水平同样随胶质瘤WHO级别的增加而上调,且在胶质母细胞瘤细胞系(A172,TJ905)中的表达要高于胶质瘤细胞系(U251,SF295,CRT)及正常胶质细胞系(HA1800)中的表达(P<0.05)。46例胶质瘤组织及10例正常脑组织标本CUX-1免疫组化实验(IHC)结果表明转录因子CUX-1的阳性细胞数随着肿瘤WHO分级的上调而增加,且其表达情况与多种肿瘤恶性增殖指标(Ki-67,P53mut,WHO分级)具有明显相关性(P<0.05)。多因素COX回归和Kaplan-Meier曲线显示CUX-1表达可作为胶质瘤患者预后的独立预测因素,且CUX-1高表达的胶质瘤患者生存期明显缩短。最后,GO/KEGG基因富集分析表明转录因子CUX-1可能通过调控JAK-STAT通路或其他细胞周期相关调控因子来介导胶质瘤细胞的增殖,炎症反应和化疗耐药。结论:转录因子CUX-1可作为一种胶质瘤增殖和预后的生物学标志物以及潜在的治疗靶点。同时,生信分析结果也为下一步体内体外实验中具体分子机制的研究指明了方向。