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【背景】结直肠癌(colorectal cancer,CRC)无论在世界范围内还是在中国,均是最常见的恶性肿瘤之一。目前的主要治疗手段有新辅助化放疗、外科手术治疗及姑息性治疗等。尽管近些年医学界在结直肠癌的早期诊断、放射性治疗、化疗、根治术式等方面取得了一定进展,但CRC患者的总体5年生存率并没有得到显著提高。因此迫切需要寻找新的肿瘤分子标志物并经过临床研究得到验证和转化,对于阐明结直肠癌的发病机制、改善CRC患者的生存质量和预后具有重要意义。Ran(Ras-related nuclear)也称为TC4,最初是作为人类cDNA的一个可译框而被发现,并首先从人类畸胎瘤细胞系中分离纯化得到的一种蛋白质。Ran在真核细胞的一系列生物过程中,如DNA的复制、RNA的转录和加工、有丝分裂和减数分裂的控制,尤其是纺锤体的组装、染色体的正确分配、核膜的破裂和重组及纺锤体检查点的调节等方面,都有一定的作用。但Ran最广为人知的是其在DNA复制以及核浆转运RNA和蛋白质方面中的作用。这些在机制方面的研究说明Ran可能作为一个重要的癌基因参与肿瘤恶性生物学行为。在肾透明细胞癌中,高表达的Ran预示着预后不良。在卵巢癌中Ran表达水平增高并且与细胞的有丝分裂密切相关。在其他肿瘤如肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌、胰腺癌中只是限于细胞水平上研究。目前有关Ran在结直肠癌中的表达模式及分子水平上的作用研究尚未见报道。【目的】1.检测Ran在结直肠癌组织和细胞系中的表达和意义。2.探讨Ran的表达水平与结直肠癌患者预后之间的关系。3.观察Ran对结直肠癌细胞体内外增殖能力的影响。【方法】1.免疫组织化学和Western blot法检测Ran在结直肠癌组织及其对应正常组织中的表达水平。2.利用免疫共聚焦显微镜技术观察Ran的亚细胞定位情况。3.统计方法分析Ran的表达与临床病理资料之间的关系。4.通过随访资料,利用Kaplan–Meier法和Cox’s比例风险回归模型分析筛选影响CRC患者总生存时间的相关因素。5.将Ran特异性siRNA转染入结直肠癌细胞,获得瞬转细胞系。Westernblot方法筛选具有最佳干扰效果的siRNA。6.构建慢病毒,稳定下调Ran的表达。7.利用MTT实验、平板集落形成实验、流式细胞术等观察Ran对转染细胞体外生长增殖能力的影响。裸鼠成瘤实验观察下调Ran的表达后对结直肠癌细胞体内成瘤能力的影响。【结果】1.在287例结直肠癌组织标本中,Ran的表达阳性率为91.29%。其中25例组织表达为阴性(-),76例表达为弱阳性(+),118例表达为中等阳性(++),68例表达为强阳性(+++)。Ran的表达与结直肠癌患者的分化程度(P=0.005)、侵袭深度(P=0.001)、淋巴结转移(P<0.001)、远处转移(P=0.001)明显相关,此外并未发现Ran的表达水平与患者的年龄、性别存在相关性(P值分别为0.984和0.592)。Western blot实验发现在结直肠癌细胞系(SW480、SW620、LoVo、HT-29)总蛋白中Ran表达未见差异。但是提取上述各细胞系的核蛋白发现,Ran在SW620和HT-29中表达最高,在LoVo中表达很弱或几乎不表达。2.共聚焦结果显示,Ran在细胞浆和细胞核中均有表达,但主要位于细胞核中。其中在细胞核表达水平上又以SW620和HT-29中表达最高,LoVo几乎不表达。这一结果与上述Western blot结果相符合。3. Kaplan–Meier分析发现,随Ran表达水平的增高,结直肠癌患者的总生存时间缩短(log-rank检验:P<0.001)。CRC患者术后的平均及中位生存时间为33.664±1.073个月和28个月。在287例CRC患者中,Ran阴性表达组的术后平均生存时间为52.280±2.855个月,Ran表达为弱阳性组、中度阳性组和强阳性组的术后平均生存时间分别为38.623±1.736个月、31.335±1.440个月和21.245±1.073个月。单变量分析显示Ran的表达水平、分化程度及临床病理分期与CRC患者的总生存时间显著相关。将单因素分析筛选的相关因素纳入到Cox’s风险比例回归模型分析中。以校正后的Ran表达阴性组(-)HR=1.0为参考值,弱阳性组(+)、中度阳性组(++)和强阳性组(+++)的HR值分别为1.724(P=0.161)、2.475(P=0.018)和5.374(P<0.001)。单因素和多因素生存分析发现,Ran的表达水平可以作为影响CRC患者预后的独立危险因素。4.在构建的3个Ran特异性干扰RNA中,Western blot结果提示siRNA-1干扰效果最佳,且在转染后第48小时的效果最明显。5.在表达下调Ran的稳转细胞系构建成功后,体外结果提示转染目的病毒的SW620细胞较对照组相比,生长速度显著减慢,单细胞集落形成能力减弱,G1期进入S期的细胞比例显著降低。将转染慢病毒的稳转细胞系皮下注射裸鼠一个月后,干扰组较对照组相比,裸鼠体内成瘤能力显著减弱。【结论】1. Ran在结直肠癌组织中的表达显著高于正常组织。2. Ran可以作为潜在的预测CRC患者预后的分子标志物。3. Ran可以促进结直肠癌细胞在体内外的增殖。