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泛癌分析以明确不同癌症类型的相似性,了解肿瘤的共同特征,帮助我们将一种对肿瘤治疗有效的方法应用于具有共同特征的其他肿瘤。骨肉瘤的发病率较低,但死亡率较高,TCGA数据库中没有骨肉瘤相关数据,通过泛癌分析发现骨肉瘤和其他多种肿瘤的相似性,为骨肉瘤的诊断和治疗提供新的生物靶点。研究目的:探索KIF4A和STIL在骨肉瘤中临床意义及KIF4A对骨肉瘤细胞生物学行为的影响。研究方法:(1)使用TCGAbiolink下载所有可用的样本,利用Gene MANIA,基于物理相互作用、共表达、共定位、通路、共享蛋白结构域和预测相互作用,探索KIF4A和STIL的相互作用;Cluster Profiler包用于分析中心基因的基因本体论生物途径富集。(2)收集51例骨肉瘤患者组织石蜡切片,通过免疫组织化学检测标本中KIF4A和STIL表达情况,分析骨肉瘤组织中KIF4A和STIL的表达与患者的性别、年龄、肿瘤发生部位、肿瘤直径、分化程度、Enneking分级、患者5年生存率等临床病理特征的关系。(3)使用实时定量PCR和免疫印迹分析方法探索KIF4A和STIL在U2OS、MG63、HOS骨肉瘤细胞和h FOB1.19细胞表达差异;检测出KIF4A表达量相对较高的两株骨肉瘤细胞,并通过向细胞内转染si-KIF4A和质粒oe-KIF4A以沉默KIF4A和过表达KIF4A,通过CCK-8、平板克隆实验、划痕实验、Transwell实验、流式细胞仪检测其细胞活性、增殖、迁徙、侵袭、周期及凋亡水平,通过WB检测并初步探讨其通路信息,通过体内实验探索KIF4A对骨肉瘤细胞生物学行为的影响。研究结果:(1)细胞周期相关基因在各种类型的肿瘤中高表达,其中共检索出KIF4A和STIL等28个差异表达基因。(2)KIF4A和STIL高表达可作为多种肿瘤的诊断和预后指标,KIF4A和STIL的高表达均与多种肿瘤患者的预后不良显著相关。(3)KIF4A和STIL在肿瘤中的共表达和相互作用,KIF4A和STIL的高表达和预后不良的肿瘤类型完全一致,在所有12种肿瘤中,KIF4A和STIL的m RNA表达高度相关。(4)骨肉瘤组织中的KIF4A和STIL明显高于癌旁组织(P<0.05)。(5)KIF4A表达水平和骨肉瘤患者的性别、年龄、肿瘤部位之间无相关性,和肿瘤的最大直径(P<0.05)、分化程度(P<0.05)、Enneking分级、(P<0.05)之间差异有统计学意义;STIL的表达水平和骨肉瘤患者的性别、年龄、肿瘤部位、肿瘤最大直径之间无显著相关性,和分化程度、Enneking分级(P<0.05)之间差异有统计学意义。(6)生存分析表明,KIF4A和STIL低表达的骨肉瘤患者的5年生存率明显高于高表达的患者,且均具有统计学意义(P<0.05)。(7)Cox多因素回归分析显示:KIF4A和STIL是影响骨肉瘤患者5年生存率的独立危险因素。(8)q RT-PCR和WB结果提示:U2OS、HOS、MG63中KIF4A和STIL的m RNA蛋白表达水平明显高于h FOB1.19细胞(P<0.05),且U2OS、MG63细胞的KIF4A的表达量高于HOS细胞(P<0.05);q RTPCR和WB结果提示:si-KIF4A和质粒oe-KIF4A转染U2OS、MG63细胞的效率满意(P<0.05)。(9)CCK-8、平板克隆实验、划痕实验、Transwell实验结果显示,si-KIF4A组MG63和U2OS细胞的活力、增殖、迁徙能力显著降低(P<0.05),oe-KIF4A组MG63和U2OS细胞的活力、增殖、迁徙能力显著增强(P<0.05)。(10)流式细胞仪检测结果显示:沉默KIF4A表达后,阻滞于G0/G1周期的细胞显著增多(P<0.05);过表达KIF4A后,阻滞于G0/G1周期的细胞显著减少(P<0.05)。(11)沉默KIF4A表达后诱导骨肉瘤细胞凋亡,过表达KIF4A后抑制骨肉瘤细胞凋亡(P<0.05);WB检测结果表明KIF4A通过PRC1激活Wnt/β-catenin通路。(12)体内实验结果表明沉默KIF4A表达后导致种植瘤体积减小、重量减轻、生长曲线变慢(P<0.05),沉默KIF4A表达后种植瘤组织的增殖能力降低(P<0.05),IHC和WB检测结果表明KIF4A参与Wnt/β-catenin通路的调节。研究结论:(1)KIF4A和STIL在多种肿瘤中高表达、共表达,KIF4A和STIL高表达可作为多种肿瘤诊断和预后的生物标志物。(2)KIF4A和STIL在骨肉瘤组织中的表达高于癌旁组织,其表达水平和骨肉瘤患者的病情严重程度密切相关;KIF4A和STIL是影响骨肉瘤患者5年生存率的独立危险因素。(3)骨肉瘤细胞KIF4A的表达明显高于正常细胞;KIF4A促进骨肉瘤细胞的活力、增殖、侵袭能力;影响骨肉瘤细胞周期、抑制骨肉瘤细胞凋亡。(4)KIF4A通过PRC1激活Wnt/β-catenin通路。(5)KIF4A促进裸鼠体内移植瘤的生长。图33幅,表22个,参考文献107篇