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子宫颈癌(Cervical Cancer)作为女性生殖系统恶性肿瘤之一,在全世界范围内发病率显著高于其他女性恶性肿瘤。2012年全世界新发病例约为52.8万,死亡人数26.6万,严重威胁女性生命健康[1]。我国子宫颈癌的发病率和死亡率在过去的20多年中也呈现出不断上升的趋势,2012年分别为9.9万和2.5万[2-3]。虽然诱导子宫颈癌发生的最主要的原因是高危型人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)的长期持续感染,但子宫颈癌的发生发展是多因素多机制共同作用的[4]。 作为 p53家族的重要成员,p63调控上皮细胞的增殖以及分化,调节组织发育过程,其缺陷会引起外胚层形成障碍[5-6]。在不同的启动子和剪切方式的作用下,p63编码的亚型蛋白有很多种,且因为组织类型和细胞种类的差别,p63的亚型及其表达水平存在显著差异,功能也迥然不同,表现出明显的组织和细胞特异性[7-10]。在鳞状上皮细胞中 p63是调控分化的核心转录因子,因而很可能对宫颈鳞癌的发生发展起至关重要的作用[8-9]。 白细胞分化抗原74(CD74)是一种Ⅱ类主要组织相容性复合物(major histoeompatibility complex classII,MHCII)相关的Ⅱ型跨膜糖蛋白。生理条件下,CD74主要在树突状细胞、活化B细胞、单核细胞和巨噬细胞等抗原呈递细胞中表达,并且还可作为MHCⅡ类的分子伴侣,在免疫反应的抗原递呈中意义重大[11-13]。研究报道表明,CD74可能参与调控恶性肿瘤的发生发展,在多种恶性肿瘤中呈现高表达,如肺癌、肾癌、膀胱癌、胃癌等[14-20]。 目的: 分析宫颈癌细胞株SiHa过表达ΔNp63α后的基因表达谱,筛选差异表达基因。检测宫颈癌细胞株SiHa-NC及SiHa-ΔNp63α中差异表达基因的mRNA及蛋白的表达情况。 免疫组化方法检测差异p63和差异表达基因CD74在118例宫颈鳞癌组织和45例正常宫颈上皮组织的中的表达情况,分析CD74与p63的表达相关性以及与临床病理特征之间的关系。 方法: 通过慢病毒稳定转染技术构建转染ΔNp63α的细胞株SiHa-ΔNp63α和转染空载体质粒的细胞株SiHa-NC。利用人全基因芯片筛查转染组SiHa-ΔNp63α和对照组细胞株SiHa-NC的基因表达谱差异,并进行生物信息学分析、实时荧光定量PCR和Western-blot验证。 利用免疫组化 SP法分析118例宫颈鳞癌组织和45例正常宫颈上皮组织中差异表达基因CD74与p63的表达情况,并进行两者之间的相关性和与临床病理特征关系的研究。 结果: (1)转染组细胞株SiHa-ΔNp63α和对照组细胞株SiHa-NC制备基因芯片后,筛选 P<0.05、差异倍数值>1.5或者<1/1.5的差异表达基因进行分析,绘制热图。差异表达基因共1405个,843个基因表达上调,562个基因表达下调。GO分析发现差异表达基因涉及多种细胞功能过程,包括细胞生长、细胞周期调控、信号转导、细胞转移侵袭、细胞黏附、细胞通讯和细胞凋亡等。Pathway分析显示,差异表达基因涉及的信号转导通路包含:抗原加工与呈递、补体系统、自身免疫性疾病、细胞粘附、吞噬作用以及病毒与细菌感染等。通过构建基因共表达网络研究蛋白-蛋白之间相互作用关系,我们筛选出与p63直接相关的差异表达基因,对其中之一CD74拟进一步研究。 (2)经验证CD74的mRNA和蛋白质在转染组细胞株SiHa-ΔNp63α中表达下调,符合基因芯片结果变化趋势。免疫组化显示,CD74在正常宫颈上皮大部分呈阴性表达,极少部分呈低表达,低表达率为4.4%(2/45);在宫颈鳞癌中CD74的高表达率为45.8%(54/118),低表达率为31.4%(37/118),阴性表达率22.9%(27/118)。在正常宫颈上皮中,p63的高表达率为71.1%(32/45),低表达率为17.8%(8/45),阴性表达率为11.1%(5/45);在宫颈鳞癌中 p63的高表达率为37.3%(44/118),低表达率为44.1%(52/118),阴性表达率18.6%(22/118)。相关性分析显示,在宫颈鳞癌组织中 CD74和 p63的表达呈负相关,差异有统计学意义(P<0.05)。CD74的表达与鳞癌患者年龄以及是否淋巴结转移相关,p63的表达与宫颈鳞癌患者年龄和肿瘤直径大小相关,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论: 通过基因芯片联合生物信息学技术分析,筛选出 CD74是细胞株 SiHa-ΔNp63α关键的下调差异表达基因之一,具有多种显著靶向性功能,参与肿瘤关键信号通路。 在宫颈鳞癌中CD74与p63的表达呈负相关,可能共同介导宫颈鳞癌的发生和发展过程。