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研究背景及目的鼻咽癌是一种起源于鼻黏膜上皮细胞的头颈部恶性肿瘤,我国南部、东南亚和北非等地区高发。根据肿瘤的负荷和范围,鼻咽癌患者通常以放射治疗为主结合手术切除和化疗等综合治疗方案。在接受放疗或化疗后,仍有约30%的鼻咽癌患者会发生复发或转移,是导致鼻咽癌患者总生存期短的主要原因。尽管关于鼻咽癌发生和转移的研究已取得较大进展,但目前鼻咽癌的诊断和有效治疗仍然是临床面临的巨大挑战之一。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNA)是长度超过200个核苷酸的非编码RNA,可作为竞争性内源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)或RNA海绵靶向微RNA(microRNA,miRNA)并与之竞争性结合,影响目标信使RNA(messenger RNA,mRNA)表达,以调控细胞恶变和肿瘤发生发展,进而发挥肿瘤促进或抑制的功能。LncRNAs在不同病理类型和进展阶段的肿瘤中具有独特的表达模式,有望成为肿瘤诊断的标志物和治疗的靶点。近期研究发现 LncRNA HLA 复合物组 11(HLA complex group 11,HCG11)可能在不同的肿瘤中发挥不同作用,凸显了HCG11在癌症进展中的作用,引起肿瘤研究领域越来越多的关注。但LncRNA HCG11与鼻咽癌相关的分子功能和作用机制的研究至今未见报道。LncRNA HCG11在鼻咽癌中的表达及其与鼻咽癌的临床相关性,LncRNA HCG11表达在鼻咽癌的发生发展中是否具有调控作用及其调控途径,目前尚不清楚。因此LncRNA HCG11在鼻咽癌中的分子调控机制,不失为一条值得探索的揭示鼻咽癌的发病机制、指导临床诊断和治疗、辅助预后判断的新的研究之路。为此,本研究,第一部分首先利用FISH实验及qRT-PCR实验检测鼻咽癌患者组织样本和人鼻咽癌细胞系LncRNA HCG11的表达,并分析、探究了这种表达与患者肿瘤分期、细胞分化、肿瘤负荷、转移及预后的相关性。在第二部分中,通过构建敲低LncRNAHCG11的鼻咽癌细胞,观察LncRNA HCG11的表达对鼻咽癌细胞增殖、凋亡和迁移等生物学行为的影响,同时利用异种移植瘤裸鼠模型分析其对裸鼠鼻咽癌进展的影响。第三部分通过生物信息学和体外实验探讨LncRNA HCG11调控鼻咽癌发生发展的具体分子机制。首次揭示了 LncRNA HCG11与鼻咽癌细胞分化、肿瘤生物学行为和临床分期分级以及转移的相关性,为LncRNA HCG11作为鼻咽癌协助诊断的生物标志物和靶向LncRNA HCG11的治疗提供了实验依据,具有重要的临床指导意义。第一部分LncRNA HCG11在鼻咽癌中的表达及临床意义目的分析LncRNA HCG11在鼻咽癌癌组织及鼻咽癌细胞系中的表达情况,并分析LncRNAHCG11的表达与鼻咽癌患者肿瘤负荷、临床分期、肿瘤转移及预后的相关性。方法(1)收集126例鼻咽癌患者病理切片,利用FISH实验检测鼻咽癌组织与正常组织中LncRNA HCG11的表达情况。(2)qRT-PCR检测20对鼻咽癌组织样本和3株鼻咽癌细胞系中LncRNA HCG11的表达情况。(3)利用FISH实验进一步分析126例鼻咽癌患者病理切片中LncRNA HCG11与鼻咽癌患者的肿瘤负荷、临床分期、肿瘤转移及预后等临床参数的相关性。结果(1)通过FISH分析发现,相对于正常组织,LncRNA HCG11在鼻咽癌患者癌组织中呈高表达(P<0.01)。(2)利用qRT-PCR分析临床鼻咽癌患者癌组织及癌旁组织样本,结果显示,鼻咽癌患者癌组织中LncRNA HCG11的表达显著高于癌旁组织CP<0.01);同时对正常鼻咽细胞系NP-69和3株鼻咽癌细胞系(CNE-2、5-8F和CNE-1)中LncRNA HCG11的表达进行检测,结果发现,LncRNAHCG11在CNE-2、5-8F及CNE-1细胞系中的表达水平均显著高于NP-69细胞系(P<0.001)。(3)对LncRNAHCG11与鼻咽癌患者肿瘤进展的相关性统计分析,结果显示,在晚期鼻咽癌患者中LncRNAHCG11的表达更高(P<0.001);随着肿瘤分期的增加,LncRNA HCG11的表达量逐渐升高,且具有显著的统计学差异(P<0.001);LncRNA HCG11在发生转移的鼻咽癌患者癌组织中的表达较高,其表达水平与鼻咽癌患者的高肿瘤负荷及转移呈正相关(P<0.01),并且LncRNA HCG11高表达的鼻咽癌患者预后更差(P<0.001)。结论LncRNA HCG11在鼻咽癌患者的癌组织和鼻咽癌细胞系中均高表达,其表达与鼻咽癌患者的肿瘤负荷、临床分期及肿瘤转移具有显著的相关性,且与鼻咽癌患者的预后不良相关。结果提示,LncRNA HCG11具有作为预测鼻咽癌患者预后生物标志物的潜在价值。第二部分LncRNA HCG11的表达对鼻咽癌生物学功能的影响目的利用体外细胞功能实验和体内动物实验,明确LncRNA HCG11对鼻咽癌生物学功能的影响。方法(1)构建敲低LncRNA HCG11的肿瘤细胞模型;利用克隆形成实验及CCK8增殖实验观察鼻咽癌细胞增殖能力的变化;流式细胞术检测鼻咽癌细胞凋亡比例;Transwell实验分析敲低目的基因对鼻咽癌细胞迁移能力的影响。(2)构建鼻咽癌裸鼠皮下移植瘤模型,体内实验观察LncRNAHCG11的表达对裸鼠鼻咽癌移植瘤生长及进展的影响;FISH和免疫组化实验分别分析鼻咽癌移植瘤组织中LncRNA HCG11及Ki67分子的表达情况。结果(1)克隆形成实验结果发现,敲低LncRNA HCG11时,两株鼻咽癌细胞系CNE-2和5-8F的增殖能力均降低(P<0.01);流式细胞术分析显示,抑制LncRNA HCG11的表达,这两株鼻咽癌细胞系的凋亡增加;且加入化疗药顺铂(cisplatin)后,CNE-2、5-8F细胞的凋亡进一步增加(P<0.05);Transwell实验结果显示,LncRNAHCG11敲低后CNE-2、5-8F细胞的迁移能力均降低(P<0.01)。(2)在鼻咽癌移植瘤裸鼠模型中,当稳定敲低LncRNAHCG11时,裸鼠肿瘤的生长速率变慢(P<0.001),且LncRNAHCG11敲低组裸鼠的肿瘤体积及重量明显小于对照组(P<0.01);免疫组化分析显示,LncRNA HCG11敲低组裸鼠移植瘤组织中Ki67的表达明显低于对照组(P<0.05);FISH结果显示,LncRNA HCG11的表达水平与移植瘤的重量呈正相关(P<0.05)。结论LncRNA HCG11基因正向调控鼻咽癌细胞的增殖和迁移,抑制其凋亡;裸鼠移植瘤模型进一步证实了 LncRNA HCG11的表达影响鼻咽癌的生长和进展。第三部分 LncRNA HCG11靶向miR-490-3p调控MAP3K9/MAPK/ERK通路对鼻咽癌进展的影响目的探讨LncRNA HCG11的主要作用microRNA及其调控的下游分子和信号通路,揭示LncRNA HCG11影响鼻咽癌发生发展的作用途径及其关键分子。方法(1)应用Starbase数据库预测LncRNA HCG11靶向结合的miRNA,采用双荧光素酶报告基因实验和qRT-PCR检测进一步验证LncRNA HCG11对可能靶基因miRNA的调控作用。(2)利用克隆形成实验及CCK8实验观察LncRNA HCG11靶向miR-490-3p对鼻咽癌细胞增殖能力的影响;Transwell实验观察LncRNA HCG11通过miR-490-3p对鼻咽癌细胞迁移能力的影响。(3)通过 miRDB、TargetScan 和 miRTarBase 等数据库联合预测 miR-490-3p调控的靶基因,qRT-PCR观察鼻咽癌细胞中miR-490-3p可能靶基因的表达水平,应用双荧光素酶报告基因实验进一步验证miR-490-3p与可能靶基因MAP3K9的靶向关系。(4)利用 qRT-PCR、Western Blot 等实验观察 LncRNA HCG11 通过miR-490-3p对MAP3K9/MAPK/ERK信号通路分子表达的影响。结果(1)通过Starbase数据库预测发现,LncRNAHCG11可能调控miR-490-3p、miR-1297及miR-455-5p的表达,qRT-PCR进一步分析显示,当敲低LncRNA HCG11时,鼻咽癌细胞中miR-490-3p的表达上调(P<0.01),而miR-1297、miR-455-5p的表达无显著的变化,提示miR-490-3p可能为LncRNA HCG11的靶基因;双荧光素酶报告基因实验进一步证实LncRNAHCG11对miR-490-3p具有靶向调控作用(P<0.05)。(2)克隆形成实验及CCK8实验结果显示,当敲低LncRNA HCG11时,鼻咽癌细胞5-8F的增殖能力降低,细胞迁移数量较少,而加入miR-490-3p抑制剂后,5-8F细胞的增殖能力部分恢复(P<0.01),5-8F细胞的迁移能力逆转(P<0.001)。(3)利用TargetScan、miRDB和miRTarbase数据库进行靶基因预测,结果显示,MAP3K9、NUFIP2、RBPJ、CLCC1、SMARCD1 和 PAPPA 可能为 miR-490-3p的靶基因;qRT-PCR分析发现,当敲低miR-490-3p时,鼻咽癌细胞5-8F中MAP3K9 的表达显著降低,而 NUFIP2、RBPJ、CLCC1、SMARCD1 及 PAPPA的表达未见明显变化,进一步双荧光素酶报告基因实验证实miR-490-3p靶向调控MAP3K9基因的表达(P<0.05)。(4)对20例临床鼻咽癌患者癌组织分析发现,LncRNA HCG11与miRNA-490-3p 的表达呈负相关(P<0.05),LncRNA HCG11 与 MAP3K9 的表达呈正相关(P<0.05),且miRNA-490-3p与MAP3K9的表达呈负相关(P<0.05)。应用qRT-PCR、Western Blot进一步分析证实,同时抑制LncRNA HCG11及miR-490-3p的表达,MAP3K9基因的转录水平及蛋白表达水平均明显增高(P<0.01),且同时抑制LncRNA HCG11及miR-490-3p的表达时,ERK的磷酸化水平显著上调(P<0.01)。结论LncRNA HCG11 通过靶向 miR-490-3p 调控 MAP3K9/MAPK/ERK 信号通路分子的表达,影响鼻咽癌细胞的生物学功能(增殖、凋亡及迁移),进而促进鼻咽癌的进展。