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目的:肺癌是肿瘤相关性死亡最重要的病因,目前仍旧是世界性难题。非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)涵盖了85%的肺癌,其中肺腺癌(Lung adenocarcinoma,LUAD)是NSCLC中最常见的亚型。NSCLC患者的预后较差,五年生存率低于15%。因此,深入探寻肺癌的预后标志物和潜在的药物靶点,为患者提供新的治疗手段,将明显改善患者的预后。肢芽与心脏发育蛋白(limb-bud and heart,LBH)是一种在胚胎发育中起到重要作用的、高度保守的组织特异性转录辅助因子。在脊椎动物胚胎发育早期,LBH调控肢芽和心脏“雏”的形成。LBH编码蛋白(分子量,12.3kDa),含有保守的核定位信号和富含谷氨酸的转录激活结构域,具有转录共激活和共抑制功能。LBH功能的异常与多种先天性疾病和发育缺陷密切相关。多项研究证实LBH的异常表达与肿瘤的发生密切相关。研究人员证实LBH在基底型乳腺癌中过表达,作为Wnt通路的新型靶标调控了肿瘤的发生发展。此外,在鼻咽癌和前列腺癌中,过表达LBH可显著抑制肿瘤细胞的增殖和迁移能力,抑制肿瘤细胞的恶性生物学行为。在一项肝癌的研究中显示:LBH高表达预示肝癌患者预后不良,过表达LBH可能有助于肝癌的进展。然而,LBH在肺癌发生和发展中的作用尚未阐明。因此,本研究将通过生物信息学、临床标本、分子生物学实验等多层次探讨LBH在肺癌中的潜在功能。以期为LBH作为患者的预后标志物和药物靶点提供理论基础。研究方法:1、运用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)、基因表达汇编(Gene Expression Omnibus,GEO)、Kaplan-Meier绘图仪和包含41例肺癌组织和配对正常肺组织的组织芯片(TMA),比较LBH表达的差异及与肺癌患者临床特征的关系。2、通过Kaplan-Meier生存分析法和COX分析LBH与另一组70例肺腺癌患者的临床病理参数及预后之间的关系。3、细胞活力实验、划痕实验、集落形成实验、Transwell实验以及流式细胞术用来探讨LBH在肺腺癌细胞中潜在的生物学功能。4、生物信息学分析和Western Blot被用来评估可能与LBH相关的信号通路。结果:1、公共数据集分析显示:相对于正常组织,LBH在NSCLC组织中表达下调,且与临床病理参数显著相关。TCGA和GSE19188数据表明:LBH在肺癌组织中表达下调。Kaplan-Meier绘图仪结果表明:相对于LBH高表达组,LBH低表达组表现出较低的OS值(HR=0.62,p<0.001)。2、组织微阵列分析显示:LBH蛋白表达水平在NSCLC中下调。相对于正常肺组织,肺癌组织中的LBH蛋白表达水平显著下调。亚型分析显示LBH在肺腺癌和肺鳞癌中的表达量均低于配对的正常组织。进一步分析显示LBH表达水平与TNM期相关(P=0.014)显著相关。3、LBH高表达预示肺腺癌患者较好的预后。卡方检验结果显示LBH表达水平与肺腺癌患者侵袭深度(p=0.048),淋巴结状态(p=0.031)和TNM分期(p=0.007)显著相关;COX单因素分析显示:LBH表达水平(HR=0.095,95%CI=0.013-0.698,p=0.021)是患者预后的风险因素。进一步进行COX多因素分析显示:LBH表达水平(HR=0.120,95%CI=0.016-0.894,p=0.039)为预后的独立风险因素。4、体外敲低LBH可促进肺腺癌细胞增殖、侵袭和迁移。使用siRNA在A549细胞中敲低LBH后,细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增强。5、LBH通过影响一些关键性蛋白调控细胞粘附。通过生物信息学分析提示LBH与细胞粘附途径密切相关。Western blot证实LBH能够调节整合素家族蛋白表达水平(如integrin-α1,integrin-α2,integrin-α4,integrin-αv和integrin-β4),但并不影响上皮细胞-间充质转化(Epithelialmesenchymal transition,EMT)相关蛋白。结论:LBH在肺癌中发挥重要作用,LBH作为肺腺癌的独立预后因子,抑制肺腺癌细胞的增殖和转移,可能作为潜在的预后生物标志物和治疗靶标。