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【研究背景】肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是泌尿系统常见的恶性肿瘤之一,约占成年人所有上皮来源恶性肿瘤的4%。由于RCC起病隐匿,常导致约30%患者在初次确诊时已出现转移;另外,该肿瘤对放化疗不敏感,且在手术切除后易出现复发,给临床诊疗工作带来极大的困难。因此,探索针对RCC的敏感特异的早期诊断、鉴别诊断和评估预后的标志物,以及新的、有效的治疗靶点十分必要。RSK4是核糖体s6蛋白激酶(ribosomal s6kinase,RSK)基因家族成员之一,由746个氨基酸组成,作为RSK家族的新成员,其分子功能甚不清楚。迄今为止,RSK4相关的文献报道很少,其组织分布尚未完全明确,仅有个别文献报道了其mRNA在人部分正常组织的分布,而关于RSK4蛋白在人正常及常见肿瘤组织的分布尚未见系统性报道。此外,目前研究大多认为,RSK4是一种潜在的抑癌基因,即RSK4在一些肿瘤中表达降低且其过表达可以抑制肿瘤细胞系的侵袭及转移。而关于RSK4在RCC的表达及其功能仍知之甚少,仅有一篇文献报道RCC新鲜肿瘤组织中的RSK4mRNA水平低于癌旁组织,且作者认为其可能的机制是RSK4通过诱导老化而抑制肿瘤细胞的增殖。因此,RSK4蛋白在人正常及常见肿瘤组织的表达与分布究竟如何?RSK4在RCC中的表达情况究竟如何?其功能是促癌还是抑癌作用?正是本研究旨在解决的问题。【目的】1.研究RSK4在人体正常组织和常见恶性肿瘤组织的表达,为深入研究其功能提供研究基础;2.研究RSK4在RCC的表达,分析其与患者临床病理特征以及预后的关系;3.初步探讨RSK4在RCC细胞系中的表达及其功能的分子机制。【方法】1.应用组织芯片技术和免疫组织化学EnVision法,分别检测RSK4蛋白在人30种正常组织和54种肿瘤组织的表达;2.应用免疫组织化学EnVision法研究RSK4在31例RCC芯片组织及70例RCC手术标本中的表达情况;3.应用卡方检验分析RSK4的表达与RCC患者临床病理特征的关系;4.应用Kaplan–Meier法及Cox风险回归模型分析RSK4的表达与患者预后的关系,并绘制生存曲线;5.应用实时定量PCR及Western Blot检测RSK4在RCC细胞系RPC及GRC-1中的表达;6.应用脂质体转染技术过表达或低表达RCC细胞系中RSK4,并从蛋白和mRNA水平进行验证;7.应用流式细胞术检测RSK4的表达变化对RCC细胞周期的影响;8.应用Transwell技术检测RSK4的表达变化对RCC细胞浸润及迁移能力的影响。【结果】1.人30种正常组织有12种组织不同程度的表达RSK4,其中胰腺导管上皮、涎腺上皮细胞、皮肤的汗腺上皮细胞及扁桃体的生发中心B淋巴细胞等呈现RSK4强阳性表达,而肾小管上皮细胞、子宫内膜腺上皮细胞、心肌细胞及肝细胞等RSK4的表达较弱;而54种肿瘤组织中有14种组织出现RSK4强弱不等的阳性表达,其中肾透明细胞癌、子宫透明细胞癌、卵巢浆液性乳头状囊腺癌及胃腺癌的RSK4表达较强,而乳腺浸润性导管癌及肝细胞肝癌等表达较弱;2. RSK4在RCC组织芯片及手术收集的RCC标本中的阳性率分别为74%(23/31)和55%(39/70);3.31例RCC芯片组织中,RSK4的表达与患者的年龄、性别、肿瘤大小、病理类型及有无淋巴结转移和远处转移均无明显相关性(P>0.05),但与肿瘤的Fuhrman核分级(P=0.032)和分期(P=0.029)显著正相关,其阳性表达随着分期或分级的增高而增强;4.70例手术收集的RCC标本中,RSK4的表达与患者的年龄、性别、肿瘤大小及有无远处转移也均无明显相关性(P>0.05),但其阳性表达与肿瘤的高Fuhrman分级(P<0.001)、高病理分期(P=0.006)及出现淋巴结转移(P=0.012)显著正相关;另外,RSK4的阳性表达在不同RCC病理类型中存在显著性差异(P=0.038),表现为透明细胞癌(77.8%,14/18)高于乳头状癌(50%,21/42),而后者又高于嫌色细胞癌(16.7%,1/6),且乳头状癌中2型(71.4%,20/28)的RSK4阳性率显著高于1型(7.1%,1/14,P<0.001));5.单因素及多因素生存分析显示,RSK4阳性表达与RCC患者不良预后显著相关(P=0.001);同时,RSK4的阳性表达还与乳头状癌患者的不良预后亦相关(P=0.032);6.实时定量PCR和Western Blot结果表明,RCC细胞系中RSK4的mRNA和蛋白水平高于正常肾小管上皮细胞系,且不同的RCC细胞系间RSK4的表达水平不同;7.流式细胞术检测细胞周期结果显示,过表达RSK4的RPC细胞与未处理RPC细胞相比,其处于G0-G1期的细胞比例减少(71.08±0.51vs.73.46±0.24,P<0.05),处于S期的细胞比例上升(17.95±0.18vs.15.69±0.36,P<0.05),但G2-M期的细胞比例未见明显差异(10.97±0.49vs.10.85±0.39,P>0.05);而低表达RSK4的GRC-1细胞与未处理GRC-1细胞相比,处于G0-G1期的细胞比例明显升高(75.39±0.25vs.59.68±0.21,P<0.05),而处于S期和G2-M期的细胞比例则明显下降(19.85±0.87vs.27.92±0.87;4.76±0.14vs.12.40±0.27,P<0.05);8. Transwell实验发现,过表达RSK4的RPC细胞,其发生侵袭和迁移的细胞数明显增加,是未处理RPC组的2.2倍(2.2±0.11vs.1,P<0.05);而低表达RSK4的GRC-1细胞,其发生侵袭和迁移的细胞数则明显减少,约为未处理RPC组的1/3(0.36±0.05vs.1,P<0.05)。【结论】1.首次系统研究并揭示了RSK4蛋白在人类正常组织和常见恶性肿瘤组织的表达与分布;2.发现RSK4的表达在不同RCC病理类型中强弱不等,提示其有助于不同类型RCC尤其是1型和2型乳头状癌的鉴别诊断;3. RSK4可以成为RCC的一个潜在的独立预后因子;4. RSK4可以促进RCC细胞系的细胞周期进展及侵袭迁移能力,提示其可能为RCC恶性进展及转移的关键分子之一,并有望作为一个新的潜在的治疗靶点。综上,我们通过多种方法首次揭示,RSK4在RCC发病机理中显示癌基因的功能。