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背景和目的食管鳞状细胞癌是食管恶性肿瘤中最常见的组织学类型,由于早期症状多不明显,导致食管癌的早期发现率较低,确诊时大多数患者已进入临床中晚期,手术治疗受限,预后较差。这迫使临床医师和科研工作者不断寻找食管癌发生、发展、侵袭、转移的相关基因改变,进一步阐明食管癌发生、转移的分子机制,从根本上攻克食管癌的发生和转移。特异AT序列结合蛋白2(Special AT-rich sequence binding protein 2,SATB2)是近年来新发现的与核基质结合区结合的转录因子,位于人类2号染色体2q33区,全长733个氨基酸,包括一个同源结构域(氨基酸序列614-677)、一个具有二聚体化功能的Pfam-B-10016结构域(57-231)、两个CUT结构域(352-437和482-560)。研究表明,SATB2参与了肿瘤的发生、发展及中枢神经系统和骨骼系统的发育过程,具有调控基因表达和修饰染色体等功能。SATB2基因在乳腺癌、淋巴瘤、头颈部恶性肿瘤中高表达,肿瘤病理分级越高,SATB2基因的表达水平越高,预后愈差。但是,SATB2在食管癌中的作用及其机制尚不清楚。本课题拟探讨SATB2在食管癌发生、增殖、预后、迁移和侵袭中的作用及其可能机制,为食管癌的基因干预提供实验依据。方法1、利用定量PCR与Western Blot方法检测食管癌标本及癌旁组织中SATB2表达情况,用免疫组化分析SATB2在203例食管癌石蜡标本中的表达,并分析其与性别、病理类型、年龄、临床TNM分期、区域淋巴结转移及预后的相关性。2、利用慢病毒将pc DNA3.1空载体、pc DNA3.1-SATB2真核表达载体转染食管癌EC109细胞,采用G418筛选稳定表达SATB2和pc DNA3.1的食管癌EC109稳定细胞株。分别采用MTT实验检测SATB2对EC109细胞增殖能力的影响;划痕实验检测SATB2对EC109细胞迁移能力的影响;Matrigel侵袭实验检测SATB2对EC109细胞侵袭能力的影响;流式细胞仪检测SATB2对EC109细胞周期的影响。3、采用western blot检测未处理组、空载体pc DNA3.1组和pc DNA3.1-SATB2转染组三组细胞中MMP2、MMP9及AKT/m Tor、ERK、P38、STAT3通路相关蛋白的表达,初步探讨SATB2对EC109细胞侵袭、迁移影响的机制。结果1、免疫组织化学结果表明,在203例食管癌组织中103例(50.7%)表达水平降低。统计分析证实SATB2的表达水平与临床分期(P<0.05)、组织分化(P<0.05)呈负相关;与病人总生存率与无疾病生存期呈正相关(P<0.05)。多因素分析提示SATB2的表达水平可以作为独立的预后分析因素。2、利用逆转录病毒方法建立稳定表达SATB2的食管癌细胞株,RT-PCR及Western Blot方法证明了SATB2在细胞中的稳定表达。采用MTT法检测SATB2对EC109增殖能力的影响,结果显示过表达SATB2食管癌EC109细胞的增殖速度明显降低,与未处理组和空载体pc DNA3.1组相比,具有统计学意义(P<0.05)。MTT法结果显示:在食管癌EC109细胞中,SATB2能够抑制食管癌细胞增殖;划痕实验结果显示:SATB2能够抑制食管癌细胞的迁移;Transwell实验结果显示:SATB2能够降低EC109细胞的侵袭能力。3、采用Western Blot检测三组细胞中MMP2、MMP9及AKT/m Tor、ERK、P38、STAT3通路蛋白水平的表达,结果显示,MMP2、MMP9表达水平及p-Akt、p-m Tor磷酸化水平减低。表明SATB2可能通过调节Akt/m Tor通路调节细胞增殖、侵袭和转移。结论1、SATB2在食管癌细胞和大部分食管癌组织中低表达,其表达水平与食管癌的恶性程度呈负相关,可作为评价食管癌病人预后的潜在分子标记物;2、成功构建SATB2稳定过表达的EC109,经MTT实验、划痕实验、Matrigel侵袭实验证实:SATB2能够抑制食管癌EC109细胞增殖、迁移和侵袭。3、食管癌EC109细胞中过表达SATB2,能够降低Akt/m Tor信号通路中p-Akt、p-m Tor的磷酸化水平及MMP2和MMP9蛋白表达。结果提示:SATB2通过调节Akt/m Tor通路,进一步调节食管癌细胞的生物学行为。本课题系统地研究了SATB2在食管癌组织中的表达、在食管癌EC109细胞增殖、迁移和侵袭中的作用以及与Akt/m Tor信号通路的关系。证明SATB2表达与食管癌临床分期密切相关;且能够抑制食管癌细胞增殖、侵袭及迁移;其机制可能是通过Akt/m Tor通路调节;本研究为食管癌的防治提供了全新的思路,拓展了靶点范围。