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研究目的:作为全球第三大最致死性肿瘤,胃癌的发病率和病死率仍然较高,危害较大。随着科技的进步和治疗手段的多样化,胃癌的5年生存率明显提高。但由于胃癌易发生转移,在治疗上仍存在巨大的挑战。胃癌的转移途径主要有直接浸润,血行转移,淋巴转移以及腹膜种植转移。目前对于胃癌细胞腹膜转移的分子机制尚不清晰,因此研究胃癌腹膜转移的机制显得尤为重要。研究发现:在胃癌腹膜转移过程中,转录后的调控机制发挥至关重要的作用,因此本部分实验主要筛选胃癌腹膜转移过程中在翻译水平存在表达差异的基因,以此寻找针对腹膜转移治疗的潜在分子靶点。STEAP1在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织和转染miR-3978拮抗剂的HMrSV5细胞中表达水平均显著上调,且上调幅度最大。STEAP1在前列腺癌、膀胱癌、尤因肉瘤等肿瘤中均发现表达水平显著上调,且可以调控肿瘤细胞的体外增殖、侵袭和迁移能力,以及调控体内肿瘤生长能力。但是STEAP1是否参与胃癌细胞的细胞增殖能力、侵袭能力和迁移能力的调控,目前机制尚不明确。因此本实验主要研究STEAP1表达水平变化对胃癌腹膜转移过程中的肿瘤发生和肿瘤细胞对化疗药物敏感性的调控作用。研究方法:收集20名胃癌腹膜转移患者的癌症组织样本和癌旁正常组织样本进行多聚核糖体分离,通过qRT-PCR技术分析在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织和癌旁正常组织的多聚核糖体中与上皮至间质转化过程相关基因的表达水平差异。然后使用转染miR-3978拮抗剂的人腹膜上皮细胞系HMRSv5细胞模拟腹膜转移,并提取转染miR-3978拮抗剂的HMRSv5细胞和未转染miR-3978拮抗剂的HMRSv5细胞中的多聚核糖体,使用qRT-PCR技术分析多聚核糖体中与上皮至间质转化过程相关基因的表达水平变化。随后再将siRNA-STEAP1转染至胃癌细胞系MKN45细胞以敲低胃癌细胞中STEAP1的表达水平。在STEAP1表达水平敲低后,使用MTT实验检测胃癌细胞增殖能力,Transwell细胞迁移实验检测胃癌细胞迁移能力,Transwell细胞侵袭实验检测胃癌细胞侵袭能力。使用稳定转染shRNA-STEAP1的胃癌MKN45细胞建立大鼠异种种植瘤,从而检测STEAP1调控体内肿瘤细胞生长能力。MTT实验检测STEAP1表达水平降低后胃癌MKN45细胞对于多西紫杉醇的敏感性。研究结果:通过比较胃癌腹膜转移患者的肿瘤组织和正常组织核糖体的差异性变化,我们发现共49种基因表达水平存在显著差异,其中30种基因在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织中的表达水平显著高于正常组织,19种基因在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织中的表达水平显著低于正常组织。30种表达水平显著上调的基因中前十位基因分别是:STEAP1、SPP1、VPS13A、MMP2、BMP1、ZEB1、TBP、ESR1、ZEB2、MMP9。其中STEAP1是在肿瘤组织中表达水平上调最显著的基因。19种表达水平显著下调的基因中下调最显著的前十位基因分别是:CDH1、KRT14、CALD1、FGFBP1、EGFR、CAV2、IL1RN、SPARC、GNG11、DSP。与未转染miR-3978拮抗剂的HMRSv5细胞相比,发现前者细胞中存在59种与上皮至间质转化相关的基因表达水平具有显著变化,其中42种基因表达水平显著上调,17种基因表达水平显著下调。42种表达水平显著上调的基因中上调最显著的前十位基因分别是:STEAP1、VCAN、SPP1、VPS13A、KRT19、FN1、TMEM132A、TGFB3、ZEB2、MMP9。而 STEAP1 是在转染 miR-3978 拮抗剂的 HMRSv5 细胞中表达水平上调最显著的基因。17种表达水平显著下调的基因中下调最显著的前十位基因分别是:KRT14、CDH1、FGFBP1、EGFR、CAV2、CAMK2N1、ERBB3、CALD1、SNAI2、SNAI1。此外,我们还发现有41种基因在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织与转染miR-3978拮抗剂的HMrSV5细胞中存在差异表达。胃癌细胞系MKN45细胞转染siRNA-STEAP1后,qRT-PCR实验验证STEAP1表达水平显著下调。STEAP1表达水平降低可显著抑制MKN45细胞体外增殖能力、细胞迁移能力和细胞侵袭能力。使用稳定转染两种shRNA-STEAP1的MKN45细胞建立的大鼠异种种植瘤模型,在STEAP1表达水平显著下调后,能够有效的抑制体内肿瘤细胞生长。在不同浓度多西紫杉醇处理后的HMrSV5细胞中,STEAP1表达水平上调可增强HMrSV5细胞活力,即HMrSV5细胞对多西紫杉醇敏感性降低。在不同浓度多西紫杉醇处理的MKN45细胞中,STEAP1表达水平下调后MKN45细胞活力降低,即MKN45细胞对于多西紫杉醇敏感性增加。结论:1.在胃癌腹膜转移患者肿瘤组织和正常组织的多聚核糖体中,49种上皮至间质转化过程相关基因存在表达差异,包括30种表达水平显著上调的基因和19种表达水平显著下调的基因,其中STEAP1表达水平上调幅度最大。2.在转染miR-3978拮抗剂模拟腹膜转移的HMrSV5细胞多聚核糖体中,59种上皮至间质转化过程相关基因存在表达差异,包括42种表达水平显著上调的基因和17种表达水平显著下调的基因,同样发现STEAP1表达水平上调幅度最大。3.胃癌腹膜转移患者肿瘤组织与转染miR-3978拮抗剂的HMrSV5细胞存在41种共同差异表达基因,两种模型具有很高的相似性。4.在胃癌细胞系MKN45中,STEAP1表达水平降低可以抑制MKN45细胞的体外增殖能力、迁移能力和侵袭能力。5.STEAP1表达水平下调后,胃癌细胞系MKN45细胞建立的异种种植瘤体内生长被抑制。6.STEAP1表达水平上调可以降低人间皮细胞系HMrSV5对于多西紫杉醇的化疗敏感性,STEAP1表达水平下调可以显著增加MKN45细胞对多西紫杉醇治疗的化学敏感性。7.STEAP1可能是胃癌腹膜转移患者治疗的潜在生物靶点。