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目的:通过生物信息学及细胞实验验证PAQR3在非小细胞肺癌顺铂敏感株及顺铂耐药株的表达差异。通过实验探索PAQR3对非小细胞肺癌顺铂耐药株A549/DDP细胞增殖,迁移,凋亡及顺铂耐药的影响,并初步探讨该影响机制是否与Ras/Raf/MEK/ERK信号通路有关。方法:1.在GEO数据库中搜索基因芯片,筛选A549细胞及A549/DDP细胞中的差异表达基因,并选出存在差异表达的基因PAQR3进行研究。2.在Kaplan-Meier Plotter数据库中检索PAQR3在肺癌中的表达水平与患者预后的相关性。3.通过蛋白印迹(Western Blot,WB)及实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(Real-time fluorescent quantitative PCR,RT-q PCR)检测A549及A549/DDP细胞中PAQR3的表达水平。其次,用带有PAQR3高表达及低表达的慢病毒转染A549/DDP细胞,构建A549/DDP细胞的PAQR3高表达稳定转染细胞株(oe-PAQR3)、高表达对照组(oe-NC)、低表达稳定转染细胞株(Si-PAQR3)、低表达对照组(Si-PAQR3)。与A549/DDP细胞对比,MTT实验检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,克隆形成实验检测单个细胞的增殖能力,MTT实验检测细胞的顺铂耐药,流式细胞检测术检测细胞的周期及凋亡情况。4.WB实验检测Ras/Raf/MEK/ERK信号级联中相关信号蛋白改变情况,探索该信号通路在PAQR3逆转顺铂耐药所发挥的作用,检测细胞凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-9、Caspase-3。同时,检测MDR1、MRP1、γ-H2A.X及LRP1等DNA损伤修复相关蛋白的表达水平。结果:1.在GEO数据库中筛选得到A549及A549/DDP差异表达的芯片数据集(GSE108214),通过GEO2R在线分析软件,与A549细胞对比,PAQR3基因在A549/DDP中呈低表达(Log FC=-0.955),差异有统计学意义(P<0.001)。2.在Kaplan-Meier Plotter数据库中,检测到965例患者为PAQR3低表达患者,960例患者为PAQR3高表达患者,生存预后的值分别为:总生存期(Overall Survival,OS)的危险比(Hazard Ratio,HR)为0.87,95%置信区间(Confidence Interval,CI)为0.76-0.98,P<0.05;首次疾病进展期(First Progression,FP)的HR为0.81,95%CI:0.67-0.98,P<0.05,后进展生存期(Post Progression Survival,PPS)的HR为0.85,95%CI:0.66-1.1,P=0.22。提示低表达PAQR3与不良的癌症预后显著相关。3.WB及RT-qPCR结果显示,与A549细胞相比,PAQR3在A549/DDP细胞的表达量显著下调(P<0.05)。4.细胞功能实验结果显示,高表达PAQR3可抑制A549/DDP细胞的增殖、迁移和克隆形成,促进A549/DDP细胞凋亡,阻滞细胞从G1期向S期转变。相反,低表达PAQR3可促进A549/DDP细胞增殖、迁移和克隆形成,阻止细胞凋亡,促进细胞由G1向S期转变。5.MTT实验结果显示,A549细胞顺铂药物半数抑制浓度(50%of Inhibiting Concentration,IC50)为6.314μg/m L,A549/DDP细胞的IC50为21.49μg/m L,耐药指数为3.403。与A549/DDP细胞相比,构建了过表达的A549/DDP细胞对顺铂的敏感性显著增加,oe-NC的IC50为21.84μg/m L,oe-PAQR3组的IC50为5.257μg/m L,耐药指数为4.1544,差距有统计学意义。与Si-NC组相比,Si-PAQR3组的A549/DDP细胞对顺铂的敏感性下降,Si-NC的IC50为23.5μg/m L,Si-PAQR3组的IC50为47.56μg/m L,耐药指数为0.4941,差异有统计学意义(P<0.01)。6.WB实验结果显示,高表达PAQR3可下调b-Raf、P-b-Raf、P-MEK1/2、P-ERK1/2的表达,抑制Ras/Raf/MEK/ERK信号通路而提高A549/DDP细胞对顺铂敏感性,低表达的PAQR3可上调b-Raf、P-b-Raf、P-MEK1/2、P-ERK1/2的表达,激活Ras/Raf/MEK/ERK信号通路,降低A549/DDP细胞对顺铂的敏感性。同时,高表达PAQR3可上调Bax、Caspase-9、Caspase-3的表达,下调Bcl-2的表达,促进细胞凋亡达到逆转顺铂耐药的效果。低表达PAQR3可下调Bax、Caspase-9、Caspase-3的表达,上调Bcl-2的表达,使细胞凋亡受阻,增强细胞对顺铂的耐药性。高表达PAQR3可上调MDR1、MRP1、γ-H2A.X,提高A549/DDP细胞对顺铂的敏感性,低表达PAQR3可下调MDR1、MRP1,降低A549/DDP细胞对顺铂的敏感性。结论:1.与A549细胞相比,PAQR3在A549/DDP细胞显著低表达,PAQR3高表达可增加A549/DDP细胞对顺铂的敏感性,低表达的PAQR3可增加A549/DDP细胞对顺铂的耐药性。2.PAQR3可能通过阻滞Ras/Raf/MEK/ERK通路及下调MDR1,MRP1,γ-H2A.X蛋白等逆转A549/DDP对顺铂的耐药。可能通过激活Bax/Bcl-2/Caspase-9/Caspase-3信号通路阻止A549/DDP细胞的增殖,迁移及克隆形成,阻滞细胞周期,促进细胞凋亡。